如何强制单例类的使用风格答案

【问题标题】：How to force a usage style for a singleton class如何强制单例类的使用风格
【发布时间】：2013-06-26 07:43:11
【问题描述】：

假设我们有一个单例类，其中的 Instance 函数（返回该类的单例实例的函数）已被重载。一个版本接受一些参数，并在类构造函数中初始化对象，另一个版本不接受任何参数。

1.    myClass::Instance ( int x, int y );
2.    myClass::Instance ( );

我们想要实现的是类的用户应该总是首先调用 (1)，并且任何后续调用都应该只对 (2) 进行。不应允许用户第一次调用 (2)，一旦调用 (1)，就不允许对 (1) 进行后续调用。

是否可以在不将检查 NULL 指针的负担放在类的用户身上来实现这一点？

【问题讨论】：

显然，第一个问题应该是，你可以不用 Singleton 吗？
单例类solely 确保实例在请求时可用。你的没有（是的，它可用，但你必须先调用这个函数）。如果创建实例的责任在于用户，那么您根本就没有单例（这可能是也可能不是坏事）。
@Matthieu M. 不幸的是，在这种情况下需要 Singleton。
@n.m.传递给类的参数位于 main(); HWND 和 HINSTANCE (winapi) 以及我们的单例类无法访问这些参数，因此保存参数并将实例返回给用户的单例是否有意义？
@StudentX：我同意它可能会变得乏味，但在许多情况下，显式优于隐式。例如，如果您想重新设计您的应用程序以拥有两个窗口而不是一个窗口，该怎么办？然后你将有两个HWND 句柄，根据哪个是活动的，程序应该绘制到一个或另一个。你不能用一个单例来做到这一点......而如果你明确地传递句柄，那将是微不足道的。全局变量（如Singleton）隐藏了数据流，并引入了不可见的依赖关系，这就是它们Bad（tm）的原因。

【解决方案1】：

问题是你不可能让编译器在编译时仲裁这个“第一次调用”概念（因为它编译一个特定的翻译单元，它不知道 (1) 是否可以从其他一些翻译单元），所以你必须：

有许多可能的方法可能足够，也可能不够：

您可以 (1) 通过将其设为受保护或私有来更难访问，同时授予将调用它的特定代码的友谊，保留 (2) 公开以方便代码的其他部分持续使用
您可以编写 (1) 的代码，以便在第一次之后忽略任何参数并调用 (2)
您可以在运行时使用断言来验证使用情况，这有望确保客户端代码在投入生产之前很久就符合您的条件
您可以 (1) 返回调用 (2) 所需的内容，例如客户端无法以其他方式创建的类型的对象，但仅此一项并不能阻止 (1)再次被调用。所需的对象可能会传递给 (2) 的构造函数，或者 (2) 可能成为该对象的函数。

【讨论】：

【解决方案2】：

在 1. 如果实例已经存在，则抛出异常（例如 std::logic_error ）。如果没有，则使用提供的参数构造实例并返回它。

在 2 中。如果实例尚不存在，则抛出异常（例如 std::logic_error）。那就退货吧。

【讨论】：

【解决方案3】：

您可以为此使用 std::call_once (http://en.cppreference.com/w/cpp/thread/call_once)。您将需要一个 once_flag (http://en.cppreference.com/w/cpp/thread/once_flag) 私有成员（例如 m_once_flag）。

在 1 中：您将您的实现包装在一个 call_once 周围，并将 m_once_flag 作为第一个参数。

在 2 中：你呼叫 1。

call_once 会注意该函数只在第一次执行。

【讨论】：