C++. Сборник рецептов

Когсуэлл Джефф

 Singleton : value_(0) {} // частный конструктор

 Singleton(const Singleton&);

 Singleton& operator=(const Singleton&);

};

// Определяем указатель

static Singleton Singleton* Singleton::inst_ = NULL;

Singleton* Singleton::getInstance {

 if (inst_ == NULL) {

inst_ = new Singleton;

 }

 return(inst_);

}

int main {

 Singleton* p1 = Singleton::getInstance;

 p1->setValue(10);

 Singleton* p2 = Singleton::getInstance;

 cout << "Value = " << p2->getValue << '\n';

}

Обсуждение

Существует

множество ситуаций, когда требуется, чтобы у класса существовал только один экземпляр. Для этой цели служит шаблон

Singleton

. Выполнив несколько простых действий, можно реализовать singleton-класс в С++.

Когда принимается решение, что требуется только один экземпляр чего-либо, то на ум сразу должно приходить ключевое слово

static

. Как было сказано в рецепте 8.5, переменная-член

static

— это такая, которая может иметь в памяти только один экземпляр. Для отслеживания единственного объекта singleton-класса используйте переменную-член

static

, как сделано в примере 8.9.

private:

 static Singleton* inst_;

Чтобы клиентский код ничего про нее не знал, сделайте ее

private

. Убедитесь, что в файле реализации она проинициализирована значением

NULL

.

Singleton* Singleton::inst_ = NULL;

Чтобы запретить клиентам создавать экземпляры этого класса, сделайте конструкторы

private

, особенно конструктор по умолчанию.

private:

Singleton {}

Таким образом, если кто-то попробует создать в куче или стеке новый singleton-класс, то он получит дружественную ошибку компилятора.

Теперь, когда статическая переменная для хранения единственного объекта

Singleton

создана, создание объектов

Singleton

ограничено с помощью ограничения конструкторов; все, что осталось сделать, — это предоставить клиентам способ доступа к единственному экземпляру объекта

Singleton

. Это делается с помощью статической функции-члена.

Singleton* Singleton::getInstance {

 if (inst_ == NULL) {

inst_ = new Singleton;

 }

 return(inst_);

}

Посмотрите, как это работает. Если указатель

static Singleton

равен

NULL

, создается объект. Если он уже был создан, то возвращается его адрес. Клиенты могут получить доступ к экземпляру

Singleton

, вызвав его статический метод.

Singleton* p1 = Singleton::getInstance;

И если вы не хотите, чтобы клиенты работали

с указателями, то можно возвращать ссылку.

Singleton& Singleton::getInstance {

 if (inst_ == NULL) {

inst_ = new Singleton;

 }

 return(*inst_);

}

Важно здесь то, что в обоих случаях клиентам запрещено создавать экземпляры объекта

Singleton

, и создается единый интерфейс, который предоставляет доступ к единственному экземпляру.

Смотри также

Рецепт 8.3.

8.10. Создание интерфейса с помощью абстрактного базового класса

Проблема

Требуется определить интерфейс, который будет реализовываться производными классами, но концепция этого интерфейса является абстракцией и не должна наследоваться сама по себе.

Решение

Создайте абстрактный класс, который определяет интерфейс, объявляя, по крайней мере, одну из своих функций как чисто виртуальную (

virtual

). Создайте классы, производные от этого абстрактного класса, которые будут использовать различные реализации, обеспечивая при этом один и тот же интерфейс. Пример 8.10 показывает, как можно определить абстрактный класс для чтения настроечного файла.

Пример 8.10. Использование абстрактного базового класса

#include <iostream>

#include <string>

#include <fstream>

using namespace std;

class AbstractConfigFile {

public:

 virtual ~AbstractConfigFile {}

 virtual void getKey(const string& header,

const string& key, strings val) const = 0;

 virtual void exists(const string& header,

const string& key, strings val) const = 0;

};

class TXTConfigFile : public AbstractConfigFile {

public:

 TXTConfigFile : in_(NULL) {}

 TXTConfigFile(istream& in) : in_(&in) {}

 virtual ~TXTConfigFile {}

 virtual void getKey(const string& header,

const string& key, strings val) const {}

 virtual void exists(const string& header,

const strings key, strings val) const {}

protected:

 istream* in_;

};

class MyAppClass {

public:

 MyAppClass : config_(NULL) {}

 ~MyAppClass {}

 void setConfigObj(const AbstractConfigFile* p) {config_ = p;}