开始复习设计模式，第一个，单件模式。
我想我要写的东西太长了，于是我打算说我解决了什么问题，基础足够的同学请自行补脑。

单件模式为解决复杂系统只需要一个实例的问题。但是没有提在C++里面怎么解决内存自动释放的问题。
我相信大多数人首先想到的C++实现都单纯的类似这样：
class Singleton 
{ 
public: 
~Singleton(){} 
static Singleton* Instance() 
{ 
  if (_instance == NULL) 
  { 
   _instance = new Singleton(); 
  } 
  return _instance; 
} 
private: 
Singleton(){} 
static Singleton* _instance; 
}; 
Singleton* Singleton::_instance = NULL;

这个确实是单件模式了，但是它没有解决单例的生命周期问题，new出来的内存没有delete掉，那么这个对象的生命到底什么时候结束呢？
答案不是确定的，在不同的操作系统平台上又不同的情况。Unix下是进程消失时内存释放。

我们来解决这个问题，给它加一个清理器。嘿嘿！~~
为了更加通用，我打算用模板来实现，请看代码：

// singleton.h
#ifndef __SINGLETON__
#define __SINGLETON__

#include <iostream>

template<typename T>
class Singleton {
public:
    static T *instance(){
        if (_instance == nullptr) {  //clang++ c++11标准
            _instance = new T;
            static Cleaner clr;  //延迟单件模式的清理对象
            /*
              static Cleaner clr;这个声明，由于是静态成员，系统会在栈里分配内存，回收工作也就由系统自动完成了。
             */
        }
        return _instance;
    }
    
private:
    Singleton(){
    }
    Singleton(const Singleton &s){};
    void operator=(const Singleton &rhs){};
    static T *_instance;
    
    class Cleaner { 
    public: 
        Cleaner(){
            std::cout<<"Singleton cleaner Construct"<<std::endl;
        } 
        ~Cleaner(){
            std::cout<<"Singleton cleaner Deconstruct"<<std::endl;
            if(Singleton<T>::instance()) {
                delete Singleton::instance();
            }
        } 
    }; 
};
 
template<typename T> T * Singleton<T>::_instance = nullptr;
 
#endif

那么我们来使用一下：
#include <iostream>
#include "singleton.h"

typedef class aClass{
    //整个函数可以注释掉
public:
    void Print(const char* str){ 
        std::cout << "aClass print:" << str;
        std::cout<<", my address is " << this << std::endl;
    }
    ~aClass(){
        std::cout<<"aClass Deonstruct"<<std::endl;  //可以注释
    }
    aClass(){
        std::cout<<"aClass Construct"<<std::endl;  //可以注释
    }
}aClass;

void f(){
    Singleton<aClass >::instance()->Print("print 1"); 
    Singleton<aClass >::instance()->Print("print 2");
}

int main(){
    f();
    return 0;
}
这样解决了单件模式自动释放的问题。
原理是什么呢？
在instance中，static Cleaner clr;这个声明，由于是静态成员，系统会在栈里分配内存，回收工作也就由系统自动完成了。

有时候我们要考虑单件在整个软件系统中的释放顺序，因此，
如果您还有兴趣，我们可以看一下这个单例的释放究竟是在什么时候：
#include <vector>
#include "singleton.h"

typedef class aClass{
    //整个函数可以注释掉
public:
    void Print(const char* str){ 
        std::cout << "aClass print:" << str;
        std::cout<<", my address is " << this << std::endl;
    }
    ~aClass(){
        std::cout<<"aClass Deonstruct"<<std::endl;  //可以注释
    }
    aClass(){
        std::cout<<"aClass Construct"<<std::endl;  //可以注释
    }
}aClass;

void f(){
    Singleton<aClass >::instance()->Print("print 1"); 
    Singleton<aClass >::instance()->Print("print 2");
}

class bClass{
public:
    bClass(){
        std::cout<<"bClass Construct"<<std::endl;
    }
    ~bClass(){
        std::cout<<"bClass Deconstruct"<<std::endl;
    }
}globalObject;

class cClass{
public:
    cClass(){
        std::cout<<"cClass Construct"<<std::endl;
    }
    ~cClass(){
        std::cout<<"cClass Deconstruct"<<std::endl;
    }
};

int main(){
    cClass c;
    
    f();
    
    Singleton<aClass >::instance()->Print("print 2");
    
    return 0;
}

根据在MAC下的控制台的输出结果：
clang++ -std=c++1y main.cpp && ./a.out
bClass Construct
cClass Construct
aClass Construct
Singleton cleaner construct
aClass print:print 1, my address is 0x7f923ac000e0
aClass print:print 2, my address is 0x7f923ac000e0
aClass print:print 2, my address is 0x7f923ac000e0
cClass Deconstruct
Singleton cleaner deconstruct
aClass Deonstruct
bClass Deconstruct

我们可以看出，这个单件模式的实例的释放时机为：在main退出之后，在全局对象析构之前。（也就是说它的释放时机是和系统的栈内存一样的。）

最后有人会问，你这个没有考虑多线程下的问题。
是的，不过这也简单，我们为instance函数添加互斥条件就可以了。

谢谢参观！