c++ - C++ 中的单例习语

Question

我想将代码从自定义语言转换为 C++。对于单例模式，我看到至少有 2 种简单的翻译方法。

1:

namespace Singleton 
{
    int a, b; 
    int Function() 
    {
        return a+b; 
    }
}

int test = Singleton::Function(); 

2:

struct Singleton 
{
    int a, b; 
    int Function() 
    {
        return a+b; 
    }
} Singleton; //<-- The only instance

int test = Singleton.Function(); 

我知道从概念上讲它们是等价的。我不是在寻找针对实例化/定义分离的封装/保障措施，因为这是转译，所以我不关心美学甚至代码长度。

但我想知道:这些是否会始终严格生成相同的程序集？我确实更喜欢第二个，因为在结构中我可以声明以我想要的任何顺序相互引用的方法:

struct Singleton 
{
    int a, b; 
    int Function2() 
    {
        return Function() + 1; 
    }
    int Function() 
    {
        return a+b; 
    }
} Singleton;

int test = Singleton.Function2(); 

而如果我使用命名空间，Function() 应该是未声明的标识符。

那么，我是否有任何实际理由要转译成命名空间？编译器完成后，结构的单个实例是否始终或完全具有相同的含义？

Answer 1

它们几乎肯定不会生成相同的程序集。在命名空间的情况下，Function 采用零参数并访问两个全局变量；在 struct 的情况下，Function 接受一个隐藏的 this 指针并通过它引用两个变量。

然而，性能差异不太可能会产生影响，因此程序集是否相同并不重要。

真正的问题是你是否想在两个翻译单元(.cpp 文件)之间共享这个单例。如果你这样做，我会更喜欢 namespace 版本，因为语言保证只有一个，而使用结构，你可能会不小心编写 struct Singleton Singleton2; 并最终得到两个。

如果单例对于单个 .CPP 是本地的，那么您不需要命名该结构:

struct // nameless struct.
{
    int a, b; 
    int Function() 
    {
        return a+b; 
    }
} Singleton; //<-- The only instance

int test = Singleton.Function(); 

最后的想法:还有另一个选项(几乎与命名空间选项相同):

struct Singleton 
{
    static int a, b; // All members must be static.
    static int Function() 
    {
        return a+b; 
    }
    Singleton() = delete;  // Prevent creating any instances.
};
Singleton::a;  // Must define the static members.
Singleton::b;


int test = Singleton::Function(); 

这允许以任意顺序声明函数，并且可以在文件之间共享。