单例模式也称为单件模式、单子模式，可能是使用广泛的设计模式。其意图是保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点，该实例被所有程序模块共享。有很多地方需要这样的功能模块，如系统的日志输出，GUI应用必须是单鼠标，MODEM的联接需要一条且只需要一条电话线，操作系统只能有一个窗口管理器，一台PC连一个键盘。

　　单例模式有许多种实现方法，在C++中，甚至可以直接用一个全局变量做到这一点，但这样的代码显的很不优雅。 使用全局对象能够保证方便地访问实例，但是不能保证只声明一个对象——也是说除了一个全局实例外，仍然能创建相同类的本地实例。

　　《设计模式》一书中给出了一种很不错的实现，定义一个单例类，使用类的私有静态指针变量指向类的实例，并用一个公有的静态方法获取该实例。

　　单例模式通过类本身来管理其实例，这种特性提供了解决问题的方法。的实例是类的一个普通对象，但设计这个类时，让它只能创建一个实例并提供对此实例的全局访问。实例类Singleton在静态成员函数中隐藏创建实例的操作。习惯上把这个成员函数叫做Instance()，它的返回值是实例的指针。

　　定义如下：


class CSingleton
{
//其他成员
public:
static CSingleton* GetInstance()
{
      if ( m_pInstance == NULL )  //判断是否第一次调用
        m_pInstance = new CSingleton();
        return m_pInstance;
}
private:
    CSingleton(){};
    static CSingleton * m_pInstance;
};


　　用户访问实例的方法只有GetInstance()成员函数。如果不通过这个函数，任何创建实例的尝试都将失败，因为类的构造函数是私有的。GetInstance()使用懒惰初始化，也是说它的返回值是当这个函数首次被访问时被创建的。这是一种防弹设计——所有GetInstance()之后的调用都返回相同实例的指针：


CSingleton* p1 = CSingleton :: GetInstance();
CSingleton* p2 = p1->GetInstance();
CSingleton & ref = * CSingleton :: GetInstance();


　　对GetInstance稍加修改，这个设计模板便可以适用于可变多实例情况，如一个类允许多五个实例。

　　单例类CSingleton有以下特征：

　　它有一个指向实例的静态指针m_pInstance，并且是私有的；

　　它有一个公有的函数，可以获取这个的实例，并且在需要的时候创建该实例；

　　它的构造函数是私有的，这样不能从别处创建该类的实例。

　　大多数时候，这样的实现都不会出现问题。有经验的读者可能会问，m_pInstance指向的空间什么时候释放呢？更严重的问题是，该实例的析构函数什么时候执行？

　　如果在类的析构行为中有必须的操作，比如关闭文件，释放外部资源，那么上面的代码无法实现这个要求。我们需要一种方法，正常的删除该实例。

　　可以在程序结束时调用GetInstance()，并对返回的指针掉用delete操作。这样做可以实现功能，但不仅很丑陋，而且容易出错。因为这样的附加代码很容易被忘记，而且也很难保证在delete之后，没有代码再调用GetInstance函数。

　　一个妥善的方法是让这个类自己知道在合适的时候把自己删除，或者说把删除自己的操作挂在操作系统中的某个合适的点上，使其在恰当的时候被自动执行。

　　我们知道，程序在结束的时候，系统会自动析构所有的全局变量。事实上，系统也会析构所有的类的静态成员变量，像这些静态成员也是全局变量一样。利用这个特征，我们可以在单例类中定义一个这样的静态成员变量，而它的工作是在析构函数中删除单例类的实例。如下面的代码中的CGarbo类（Garbo意为垃圾工人）：


class CSingleton
{
//其他成员
public:
static CSingleton* GetInstance();
private:
    CSingleton(){};
    static CSingleton * m_pInstance;
class CGarbo //它的工作是在析构函数中删除CSingleton的实例
{
        public:
            ~CGarbo()
            {
                if( CSingleton::m_pInstance )
                  delete CSingleton::m_pInstance;
}
         }
        Static CGabor Garbo; //定义一个静态成员，程序结束时，系统会自动调用它的析构函数
};