带有私有构造函数的 C++ 单例

Question

我需要具有应用程序生命周期、保证创建/销毁和静态访问的单例。

#include <iostream>
#include <cstdlib>

#define DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(TypeName) \
    TypeName(const TypeName&);             \
    void operator=(const TypeName&)

#define M() C::sM()
#define M2() C::sM2()

using namespace std;

class C {
  private:
    static C* s;

    ~C() { cout << "~C()" << endl; }
    static C* instance() { 
        if (s==NULL) { s=new C(); }
        cout << "instance()=" << s << endl; return s; 
    }
    static void cleanUp() { delete s; }
    void m() { cout << "m()" << endl; }
    void m2() { cout << "m2()" << endl; }
    DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(C);
  public:
    C() { 
        cout << "C()" << endl; if (s==NULL) { 
            s=this; atexit(&cleanUp); 
            cout << "cleanUp is installed" << endl; 
        } else { 
            cout << "cleanUp is not installed" << endl; 
        } 
    }
    void* operator new(size_t sz) { 
        void* p=NULL; if (s==NULL) { p=new char[sz]; } else { p=s; }
        cout << "new(" << sz << ")=" << p << endl;
        return p;
    }
    void operator delete(void* p, size_t sz) { 
        cout << "delete(" << sz << "," << p << ")" << endl;
        if (p) delete[] static_cast<char*>(p); s=NULL; 
    }
    void static sM() { cout << "sM()" << endl; instance()->m(); }
    void static sM2() { cout << "sM2()" << endl; instance()->m2(); }
};

C* C::s = NULL;

int main() {
    M();
    M2();
    C* p1 = new C();
    C* p2 = new C();
}  

但我不知道如何摆脱 g++ 警告：

test.cpp: In static member function 'static void C::operator delete(void*, size_t)':
test.cpp:22: warning: deleting 'void*' is undefined

如果我写 C* 而不是 void*，析构函数开始在无限循环中调用自己。任何人都可以帮助我在没有警告的情况下获得干净的代码吗？当然是 C++98。

Answer 1

我习惯于编写单例（当我真正需要时）的方式是：

class Singleton
{
public:
     static Singleton& instance()
     {
          static Singleton theInstance;
          return theInstance;
     }

private:
     Singleton()
     {
     }
};

无需处理重载new 和delete。

Answer 2

new() 和 delete() 都不需要重载。 而且您可能不需要向您的客户分发指针。参考就行了。

单例的构造和销毁将在您的instance() 中完成，如下所示：

static C& instance() {
  static C _instance;
  cout << "instance()" << endl; 
  return _instance; 
}

这保证了构造和销毁，因为C的构造函数在第一个用户调用instance()时被调用，并且只在第一次调用时被调用。 销毁将在您的程序结束时发生。

Answer 3

要删除的类型是char*:

void operator delete(void* p, size_t sz) { 
    cout << "delete(" << sz << "," << p << ")" << endl;
    if (p) delete (char*) p;
}

您的新版本中有一个错误：What's the difference between new char[10] and new char(10)

也许应该是：

p=new char[sz];

然后

delete[] (char*)p ;

----已编辑：

纯粹主义者的删除，牺牲了人们学习的清晰度；P：

delete[] static_cast<char*>(p) ;

（*其实我很欣赏关于演员阵容的说明）

Answer 4

在我看来，如果您仅删除 new 和 delete 重载，您的代码应该可以工作（如果您想记录每个 con/destruction，我真的不明白这一点，请在构造函数/析构函数），但下面的内容应该可以解决您的错误。

由于您将char* 分配给p，因此在删除中将其转换为char* 应该可以工作，即delete (char*)p;。

但是，我相信p=new char(sz); 正在制作一个值为sz 的字符，而不是一个大小为sz 的字符数组。对于后者，您可能需要p=new char[sz];，然后是delete[] p 或delete[] (char*)p;。