单例模式

需要把构造函数私有化，这样就无法在类外创建实例。

int main() {
    Singleton obj; // 错误：Singleton的构造函数是私有的
}

但是可以 Singleton* Singleton::instance = new Singleton();，虽然构造函数是私有的，但它在Singleton类内部是可访问的。 当你在类的成员函数或者静态成员初始化中调用这个构造函数时，你实际上仍然处于类的“内部”范围。这就是为什么new Singleton();是合法的。在这里，Singleton::instance的初始化发生在类的“内部”，因此可以调用私有的构造函数。这与在类的外部尝试直接创建对象（如Singleton obj;）是不同的

恶汉模式：

饿汉模式是指在程序启动时就创建单例对象，也就是将单例对象定义为静态成员变量，并在定义时直接初始化。实现饿汉模式的关键在于将构造函数声明为私有，这样就无法在类外创建实例。

缺点：饿汉模式的缺点在于无法控制单例对象的创建时间，可能会导致程序启动较慢 优点：线程安全

class Singleton {
public:
    static Singleton* getInstance() {
        return instance;
    }
private:
    Singleton() {} // 将构造函数声明为私有
    static Singleton* instance; // 定义为静态成员变量并直接初始化
};
Singleton* Singleton::instance = new Singleton(); // 直接初始化单例对象

int main() {
    Singleton* obj1 = Singleton::getInstance();
    Singleton* obj2 = Singleton::getInstance();
    // obj1和obj2指向同一个单例对象
    return 0;
}

懒汉模式：

懒汉模式是指在需要时才创建实例，也就是在第一次调用getInstance()方法时创建单例对象。实现懒汉模式的关键在于将构造函数声明为私有，这样就无法在类外创建实例，然后使用静态成员变量保存单例对象的指针，通过getInstance()方法返回该指针，实现对单例对象的访问。

缺点：线程不安全 优点：启动快

class Singleton {
public:
    static Singleton* getInstance() {
        if (instance == nullptr) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
private:
    Singleton() {} // 将构造函数声明为私有
    static Singleton* instance; // 静态成员变量保存单例对象的指针
};
Singleton* Singleton::instance = nullptr; // 初始化单例指针为nullptr

int main() {
    Singleton* obj1 = Singleton::getInstance();
    Singleton* obj2 = Singleton::getInstance();
    // obj1和obj2指向同一个单例对象
    return 0;
}

为了解决懒汉模式中的线程安全问题，我们可以使用双重锁定（DCL, Double-Checked Locking）：

#include <mutex>

class Singleton {
public:
    static Singleton* getInstance() {
        if (instance == nullptr) {
            std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);//std::lock_guar与mutex配合使用，把锁放到lock_guard中时，mutex自动上锁，lock_guard析构时，同时把mutex解锁
            //也可以：
            //mutex.lock();
            if (instance == nullptr) {
                instance = new Singleton();
            }
            //mutex.unlock();
        }
        return instance;
    }
private:
    Singleton() {}
    static Singleton* instance;
    static std::mutex mtx;
};

Singleton* Singleton::instance = nullptr;
std::mutex Singleton::mtx;