C++
Шаблон дизайна Singleton

замечания

Ленивая инициализация

Этот пример был снят с раздела Q & A : http://stackoverflow.com/a/1008289/3807729

См. Эту статью для простой конструкции для ленивой оценки с гарантированным разрушением singleton:
Может ли кто-нибудь предоставить мне образец Singleton в c ++?

Классический ленивый оцененный и правильно уничтоженный синглтон.

class S
{
    public:
        static S& getInstance()
        {
            static S    instance; // Guaranteed to be destroyed.
                                  // Instantiated on first use.
            return instance;
        }
    private:
        S() {};                   // Constructor? (the {} brackets) are needed here.

        // C++ 03
        // ========
        // Dont forget to declare these two. You want to make sure they
        // are unacceptable otherwise you may accidentally get copies of
        // your singleton appearing.
        S(S const&);              // Don't Implement
        void operator=(S const&); // Don't implement

        // C++ 11
        // =======
        // We can use the better technique of deleting the methods
        // we don't want.
    public:
        S(S const&)               = delete;
        void operator=(S const&)  = delete;

        // Note: Scott Meyers mentions in his Effective Modern
        //       C++ book, that deleted functions should generally
        //       be public as it results in better error messages
        //       due to the compilers behavior to check accessibility
        //       before deleted status
};

См. Эту статью о том, когда использовать синглтон: (не часто)
Синглтон: как его использовать

См. Две статьи о порядке инициализации и о том, как справиться:
Порядок инициализации статических переменных
Поиск статических задач инициализации C ++

См. Эту статью, описывающую сроки жизни:
Каково время жизни статической переменной в C ++-функции?

См. Эту статью, в которой обсуждаются некоторые потоковые последствия для синглетонов:
Экземпляр Singleton, объявленный как статическая переменная метода GetInstance

См. Эту статью, в которой объясняется, почему двойная проверка блокировки не будет работать на C ++:
Каковы все общие неопределенные типы поведения, о которых должен знать программист на C ++?

Подклассы

class API
{
public:
    static API& instance();
    
    virtual ~API() {}
    
    virtual const char* func1() = 0;
    virtual void func2() = 0;
    
protected:
    API() {}
    API(const API&) = delete;
    API& operator=(const API&) = delete;
};

class WindowsAPI : public API
{
public:
    virtual const char* func1()  override { /* Windows code */ }
    virtual void func2() override { /* Windows code */ }    
};

class LinuxAPI : public API
{
public:
    virtual const char* func1() override { /* Linux code */ }
    virtual void func2() override { /* Linux code */ }    
};

API& API::instance() {
#if PLATFORM == WIN32
    static WindowsAPI instance;
#elif PLATFORM = LINUX
    static LinuxAPI instance;
#endif
    return instance;
}

В этом примере простой коммутатор компилятора привязывает класс API к соответствующему подклассу. Таким образом, API может быть доступен без привязки к коду конкретной платформы.

Нитевидный Singeton

class Foo
{
public:
    static Foo& instance()
    {
        static Foo inst;
        return inst;
    }        
private:
    Foo() {}
    Foo(const Foo&) = delete;
    Foo& operator =(const Foo&) = delete;
};

Статический деинициализационно-безопасный синглтон.

Бывают случаи с несколькими статическими объектами, где вы должны быть в состоянии гарантировать, что синглтон не будет уничтожен, пока все статические объекты, которые используют синглтон, больше не нуждаются в нем.

В этом случае std::shared_ptr может использоваться, чтобы поддерживать singleton для всех пользователей, даже когда статические деструкторы вызываются в конце программы:

class Singleton
{
public:
    Singleton(Singleton const&) = delete;
    Singleton& operator=(Singleton const&) = delete;

    static std::shared_ptr<Singleton> instance()
    {
        static std::shared_ptr<Singleton> s{new Singleton};
        return s;
    }

private:
    Singleton() {}
};

ПРИМЕЧАНИЕ. Этот пример появляется в ответе в разделе вопросов и ответов.