设计模式学习（一）单例模式补充——单例模式析构

目录

• 前言
  
• 无法调用析构函数的原因
  
• 改进方法
  
  
  
  • 内嵌回收类
    
  • 智能指针
    
  • 局部静态变量
    
  
  
• 参考文章
  

前言

在《单例模式学习》中提到了，在单例对象是通过new关键字动态分配在堆上的情况下，当程序退出时，不会通过C++的RAII机制自动调用其析构函数。本文讨论一下这种现象的原因以及解决方法。
无法调用析构函数的原因

在DCLP（双检查锁模式）中，CSingleton中的instance是一个静态指针变量，被分配在全局/静态存储区。而instance所指向的CSingleton实例是通过new创建在堆上的，只能手动调用delete来释放相关资源（对于单例模式这是无法实现的，因为析构函数私有），无法通过RAII释放相关资源。
在程序结束时，instance这个指针变量被销毁了，但它所指向的内存空间中的CSingleton对象并没有被显式销毁，而是由操作系统去回收这一块内存（不会调用其析构函数）。然而依赖操作系统来清理资源并不是一个优雅的结束方式，可能会造成文件句柄未关闭、网络连接未断开等资源泄漏。

1. class CSingleton
2. {
3. public:
4.     static CSingleton* getInstance();
5.     static std::mutex mtx;
6. private:
7.     CSingleton(){}
8.     ~CSingleton(){}
9.     CSingleton(const CSingleton&)                         = delete;
10.     CSingleton& operator=(const CSingleton&) = delete;
12.     static CSingleton* instance;
13. };
15. CSingleton* CSingleton::instance;
17. CSingleton* CSingleton::getInstance()
18. {
19.     if(nullptr == instance)
20.     {
21.         mtx.lock();
22.         if(nullptr == instance)
23.         {
24.             instance = new CSingleton();
25.         }
26.         mtx.unlock();
27.     }
28.     return instance;
29. }

复制代码

改进方法

在讨论改进方法时，我们还是倾向于利用C++的RAII机制，而不是手动去控制释放的时机。
内嵌回收类

我们的单例类对象生命周期的开始是在第一次调用时，结束是在程序结束时。
而且我们知道①静态成员变量的生命周期是从程序启动到结束②在静态成员变量被销毁时会调用其析构函数
因此我们可以在单例类中定义一个用于释放单例类资源的内嵌类，将其析构函数定义为显式删除单例对象的操作，然后在单例类中添加一个内嵌类类型的静态成员变量garbo。
这样的话，在程序结束时garbo就会被销毁，而RAII机制确保了在销毁时会调用内嵌类CGarbo的析构函数。
因为在~CGarbo()中delete了CSingleton::instance，所以~CSingleton()就会被调用，相关资源得以释放。
[code]class CSingleton{public:    static CSingleton* getInstance();private:    CSingleton(){std::cout