如何在C中创建一个单例?

首先,C不适合OO编程。如果你这样做的话,你会一直在战斗。其次,单例只是一些封装的静态变量。所以可以使用静态全局变量。然而,全局变量通常有太多与之相关的问题。否则,可以使用函数局部静态变量,如下所示:

 int *SingletonInt() {
     static int instance = 42;
     return &instance;
 }

或更智能的宏:

#define SINGLETON(t, inst, init) t* Singleton_##t() { \
                 static t inst = init;               \
                 return &inst;                       \
                }

#include <stdio.h>  

/* actual definition */
SINGLETON(float, finst, 4.2);

int main() {
    printf("%f\n", *(Singleton_float()));
    return 0;
}

最后,记住,独生子女大多被虐待。很难纠正它们,尤其是在多线程环境下…

你不需要。C已经有了全局变量,所以您不需要四处工作来模拟它们。

它和C++版本差不多。只需要一个返回实例指针的函数。它可以是函数内部的静态变量。根据平台的不同,用关键部分或pthread mutex包装函数体。

#include <stdlib.h>

struct A
{
    int a;
    int b;
};

struct A* getObject()
{
    static struct A *instance = NULL;

    // do lock here
    if(instance == NULL)
    {
        instance = malloc(sizeof(*instance));
        instance->a = 1;
        instance->b = 2;
    }
    // do unlock

    return instance;
};

请注意,您还需要一个函数来释放单例。尤其是当它获取了任何在进程退出时不会自动释放的系统资源时。

编辑:我的答案假设您正在创建的单例有点复杂,并且有一个多步骤的创建过程。如果它只是静态数据,那么使用其他人建议的全局数据。

C中的单子会很奇怪。…我从未见过“面向对象C”的例子,它看起来特别优雅。如果可能的话,考虑使用C++。C++允许你选择和选择你想要使用的特性,很多人只是使用它作为一个“更好的C”。

下面是一个非常典型的无锁一次性初始化模式。如果前一个值为空,则interlockCompareExchangeptr自动交换新值。这可以保护多个线程同时尝试创建单一实例时,只有一个线程会获胜。其他人将删除他们新创建的对象。

MyObj* g_singleton; // MyObj is some struct.

MyObj* GetMyObj()
{
    MyObj* singleton;
    if (g_singleton == NULL)
    {
        singleton = CreateNewObj();

        // Only swap if the existing value is null.  If not on Windows,
        // use whatever compare and swap your platform provides.
        if (InterlockCompareExchangePtr(&g_singleton, singleton, NULL) != NULL)
        {
              DeleteObj(singleton);
        }
    }

    return g_singleton;
}

DoSomethingWithSingleton(GetMyObj());

另一种观点是:C程序中的每个文件实际上都是一个单例类,它在运行时自动实例化,不能被子类化。

• 全局静态变量是私有类成员。
• 全局非静态是公共的(只需使用 extern 在一些头文件中)。
• 静态函数是私有方法
• 非静态功能是公共功能。

给所有的东西一个合适的前缀,现在你可以使用 my_singleton_method() 代替 my_singleton.method() .

如果你的单身汉很复杂,你可以写一个 generate_singleton() 方法在使用前对其进行初始化,但需要确保所有其他公共方法都检查是否调用了该方法,否则将出错。

只要做

void * getSingleTon() {
    static Class object = (Class *)malloc( sizeof( Class ) );
    return &object;
}

它也可以在并发环境中工作。