单例模式确保类唯一实例并提供全局访问点。c++中推荐使用局部静态变量实现线程安全单例，因c++11保证其初始化线程安全，兼具简洁高效特性，优于饿汉式、手动加锁或双重检查锁定方式。
单例模式（Singleton）确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。在C++中实现线程安全的单例模式，尤其是在多线程环境下避免竞态条件，是实际开发中的常见需求。
饿汉式（Eager Initialization）
饿汉式在程序启动时就创建实例，天然线程安全，因为没有延迟初始化的竞争问题。
优点：简单、线程安全。缺点：可能浪费资源，即使从未使用该实例也会被创建。
示例代码：
class Singleton {
private:
static Singleton instance;
Singleton() = default;
public:
static Singleton& getInstance() {
return instance;
}
Singleton(const Singleton&) = delete;
Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;
};
<p>// 静态成员定义
Singleton Singleton::instance;懒汉式 + 局部静态变量（C++11 起线程安全）
C++11 标准规定：函数内的局部静态变量初始化是线程安全的。这是最推荐的方式，简洁且高效。
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示例代码：
class Singleton {
private:
Singleton() = default;
public:
static Singleton& getInstance() {
static Singleton instance; // C++11 线程安全
return instance;
}
Singleton(const Singleton&) = delete;
Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;
};说明：编译器保证首次控制流到达声明处时，实例只构造一次，且多线程并发调用也安全。
手动加锁实现（适用于旧标准）
在C++11之前，或需要更复杂的控制时，可使用互斥锁实现延迟初始化。
示例代码：
#include <mutex>
<p>class Singleton {
private:
static std::unique_ptr<Singleton> instance;
static std::mutex mtx;
Singleton() = default;
public:
static Singleton& getInstance() {
std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
if (!instance) {
instance = std::make_unique<Singleton>();
}
return *instance;
}
Singleton(const Singleton&) = delete;
Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;
};</p><p>// 静态成员定义
std::unique_ptr<Singleton> Singleton::instance = nullptr;
std::mutex Singleton::mtx;注意：性能较低，每次调用都加锁。可通过“双重检查锁定”优化，但需谨慎处理内存可见性。双重检查锁定（Double-Checked Locking）
减少锁竞争，只在第一次初始化时加锁。C++中需配合 std::atomic 和内存屏障使用。
示例代码：
#include <mutex>
#include <atomic>
<p>class Singleton {
private:
static std::atomic<Singleton<em>> instance;
static std::mutex mtx;
Singleton() = default;
public:
static Singleton& getInstance() {
Singleton</em> ptr = instance.load(std::memory_order_relaxed);
if (ptr == nullptr) {
std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
ptr = instance.load(std::memory_order_relaxed);
if (ptr == nullptr) {
ptr = new Singleton();
instance.store(ptr, std::memory_order_relaxed);
}
}
return *ptr;
}
Singleton(const Singleton&) = delete;
Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;
};</p><p>// 静态成员定义
std::atomic<Singleton*> Singleton::instance{nullptr};
std::mutex Singleton::mtx;提示：虽然可行，但容易出错，不推荐手动实现，优先使用局部静态变量方式。基本上就这些。现代C++中，推荐使用局部静态变量实现线程安全的单例，简洁、高效、安全。
