单例模式（Singleton）是一种创建型设计模式，它确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。其核心思想是通过限制类的实例化次数，防止多个实例同时存在，从而避免了多线程竞争和资源浪费，提高了代码的可维护性和可扩展性。
单例模式通常适用于以下场景：
- 系统中某个类只能存在一个实例，例如系统配置、日志管理器等。
- 需要频繁访问同一个对象或资源，但又不希望每次都去创建新的对象。
- 为了确保数据的一致性和完整性，需要限制全局变量的访问权限。
实现单例模式的方法有很多种，常见的包括懒汉式、饿汉式、双重检查锁等。具体实现方式可以根据实际情况选择，但需要注意线程安全性、效率等问题。
在 C++ 中，可以使用静态成员变量或者静态局部变量来实现单例模式。静态成员变量在程序启动时就会被初始化，因此是线程安全的，但需要手动释放资源。静态局部变量则是在首次调用时初始化，虽然不需要手动释放资源，但需要考虑线程安全性和可重入性等问题。
总之，单例模式是一种简单而又实用的设计模式，可以在很多场景下提高代码的可维护性和可扩展性。在使用单例模式时，需要根据具体情况选择适合的实现方式，并考虑线程安全性、效率等问题。
#include <iostream>
class Singleton {
public:
static Singleton& getInstance() {
static Singleton instance; // 在首次调用时初始化静态局部变量
return instance;
}
void showMessage() {
std::cout << "Hello, I am a singleton instance!" << std::endl;
}
private:
Singleton() {} // 将构造函数私有化，防止外部实例化对象
Singleton(const Singleton&) = delete; // 禁用拷贝构造函数
Singleton& operator=(const Singleton&) = delete; // 禁用赋值运算符
};
int main() {
Singleton& singleton = Singleton::getInstance();
singleton.showMessage();
// 以下代码会报错，因为构造函数是私有的
// Singleton newSingleton;
// Singleton anotherSingleton = singleton;
return 0;
}
