单例和智能指针

单例

单例 Singleton 是设计模式的一种，其特点是只提供唯一一个类的实例,具有全局变量的特点，在任何位置都可以通过接口获取到那个唯一实例。

1. 单例类只能有一个实例。

   为此，单例类只能提供私有的构造函数，即保证不能随意创建该类的实例。

2. 单例类必须自己创建自己的唯一实例。

   因为构造函数是私有的，其他对象不能创建单例类的实例，只能是单例类自己来创建。

3. 单例类必须给所有其他对象提供这一实例。

   外界需要获取并使用这个单例类的实例，但是由于该类的构造函数是私有的，外界无法通过new去获取它的实例，那么就必须提供一个静态的公有方法，该方法创建或者获取它本身的静态私有对象并返回。

智能指针 shared_ptr

智能指针是存储动态分配对象指针的类，用于生命周期的控制。当指针离开其作用域时，自动销毁动态分配的空间，防止内存泄漏。

std::shared_ptr采用引用计数，每一个shared_ptr的拷贝都指向相同的内容，当最后一个shared_ptr析构的时候，内存被释放。

使用智能指针创建单例模板

为了减少重复代码，实现单例模板，需要创建单例的只需把这个模板添加为友元类即可

#ifndef SINGLETON_H
#define SINGLETON_H

#include <memory>
#include <mutex>

template <typename T>
class singleton
{
public:
    template <typename... Args>
    static T* get_instance(Args&&... args)
    {
        if (!s_instance)
        {
            std::lock_guard<std::mutex> lck(s_instance_mtx);
            if (!s_instance)
            {
                s_instance = std::shared_ptr<T>(new T(std::forward<Args>(args)...));
            }
        }
        return s_instance.get();
    }

    static void release_instance()
    {
        if (s_instance)
        {
            std::lock_guard<std::mutex> lck(s_instance_mtx);
            if (s_instance)
            {
                s_instance.reset();
            }
        }
    }

private:
    static std::shared_ptr<T>   s_instance;
    static std::mutex           s_instance_mtx;
};

template <typename T>
std::mutex singleton<T>::s_instance_mtx;

template <typename T>
std::shared_ptr<T> singleton<T>::s_instance;

#endif /* SINGLETON_H */

问题

这个单例已经在以前的项目中跑了一年多了，最近发现在第一次调用release_instance()时就会被析构，智能指针的引用计数器貌似没有发挥作用

经过LOG，和调查发现根本原因是在get_instance()时，返回的是原始指针，所以智能指针只有创建时的一次引用，即引用计数器永远为1

解决方法

1. 第一个解决方法就是返回智能指针，要保证在使用单例的地方也声明对应的智能指针
2. 第二个是我们自己添加一个计数器，get_instance()时计数器加一，release_instance()时减一，当计数器为0，就析构

两种修改方法都很简单，就不放修改代码了。