C++ singleton vs. objeto estático global

Question

Un amigo mío me preguntó hoy por qué debería preferir el uso de singleton sobre el objeto estático global? La forma en que lo comencé a explicar fue que el singleton puede tener estado vs. objeto estático global no ... pero no estaba seguro ... porque esto en C++ ... (Venía de C#)

¿Cuáles son las ventajas una sobre la otra? (en C++)

Answer 1

En C++, el orden de instanciación de objetos estáticos en diferentes unidades de compilación no está definido. Por lo tanto, es posible que un mundo haga referencia a otro que no está construido, haciendo explotar su programa. El patrón singleton elimina este problema al vincular la construcción a una función miembro estática o función libre.

Hay un resumen decente here.

Answer 2

En realidad, en C++ la forma preferida es el objeto estático local.

Printer & thePrinter() { 
    static Printer printer; 
    return printer; 
} 

Esto es técnicamente un singleton sin embargo, esta función puede ser incluso un método estático de una clase. Por lo tanto, se garantiza que se construirá antes que se use a diferencia de los objetos estáticos globales, que se pueden crear en cualquier orden, lo que hace posible que falle de forma inconsistente cuando un objeto global usa otro escenario bastante común.

Lo que lo hace mejor que una forma común de hacer singletons con la creación de una nueva instancia llamando al new es que se llamará al destructor de objetos al final de un programa. No sucederá con singleton dinámicamente asignado.

Otro lado positivo es que no hay forma de acceder a singleton antes de que se cree, incluso desde otros métodos estáticos o desde subclases. Le ahorra tiempo de depuración.

Answer 3

Motivo 1:
Los singleton son fáciles de hacer, por lo que son de fabricación perezosa.
Si bien puede hacer esto con globales, el desarrollador debe realizar un trabajo adicional. Entonces, por defecto, los globales siempre se inicializan (aparte de algunas reglas especiales con espacios de nombres).

Si su objeto es grande y/o costoso de construir, puede que no desee construirlo a menos que realmente tenga que usarlo.

Motivo 2:
Orden del problema de inicialización (y destrucción).

GlobalRes& getGlobalRes() 
{ 
    static GlobalRes instance; // Lazily initialized. 
    return instance; 
} 


GlobalResTwo& getGlobalResTwo() 
{ 
    static GlobalResTwo instance; // Lazy again. 
    return instance; 
} 


// Order of destruction problem. 
// The destructor of this object uses another global object so 
// the order of destruction is important. 
class GlobalResTwo 
{ 
    public: 
     GlobalResTwo() 
     { 
      getGlobalRes(); 
      // At this point globalRes is fully initialized. 
      // Because it is fully initialized before this object it will be destroyed 
      // after this object is destroyed (Guaranteed) 
     } 
     ~GlobalResTwo() 
     { 
      // It is safe to use globalRes because we know it will not be destroyed 
      // before this object. 
      getGlobalRes().doStuff(); 
     } 
}; 

Answer 4

Usando Singleton ("construcción en el primer uso") modismo, puede evitar static initialization order fiasco

Answer 5

Otro de los beneficios de la Singleton sobre el objeto estático global es que debido a que el constructor es privado, hay una muy clara , directiva obligatoria del compilador que dice "Solo puede haber una".

En comparación, con el objeto estático global, no habrá nada que detenga la creación de un código de desarrollador que crea una instancia adicional de este objeto.

El beneficio de la restricción adicional es que tiene una garantía de cómo se usará el objeto.

Answer 6

En C++, no hay una gran diferencia entre los dos en términos de utilidad real. Un objeto global puede, por supuesto, mantener su propio estado (posiblemente con otras variables globales, aunque no lo recomiendo).Si va a utilizar un global o un singleton (y existen muchas razones para no hacerlo), la razón principal para usar un singleton sobre un objeto global es que con un singleton, puede tener un polimorfismo dinámico al heredar varias clases de una clase base singleton.

Answer 7

OK, hay dos razones para ir con un singleton realmente. Una es el orden estático de lo que todos hablan.

El otro es para evitar que alguien de hacer algo como esto cuando se utiliza el código:

CoolThing blah; 
gs_coolGlobalStaticThing = blah; 

o, aún peor:

gs_coolGlobalStaticThing = {}; 

El aspecto encapsulación protegerá a su instancia de los idiotas y malicioso idiotas.

Answer 8

Un amigo mío me preguntó hoy por qué debería preferir el uso de singleton sobre el objeto estático global? La forma en que lo comencé a explicar fue que el singleton puede tener estado vs. objeto estático global no ... pero no estaba seguro ... porque esto en C++ ... (venía de C#)

Un objeto global estática puede tener estado en C#, así:

class myclass { 
// can have state 
// ... 
public static myclass m = new myclass(); // globally accessible static instance, which can have state 
} 

¿Cuáles son las ventajas uno sobre el otro? (en C++)

Un singleton paraliza su código, una instancia global no estática. Hay innumerables preguntas sobre SO sobre los problemas con los singletons. Here's one, and another, or another.

En resumen, un producto único le da dos cosas:

• un objeto accesible a nivel mundial, y
• una garantía de que sólo una instancia puede ser creado.

Si queremos solo el primer punto, debemos crear un objeto accesible a nivel mundial. Y ¿por qué querríamos el segundo? Nosotros no conocemos de antemano cómo nuestro código puede ser utilizado en el futuro, entonces, ¿por qué eliminarlo y eliminar lo que puede ser una funcionalidad útil? Usualmente somos mal cuando predecimos que "solo necesitaré una instancia". Y hay una gran diferencia entre "Solo necesitaré una instancia" (la respuesta correcta es create una instancia), y "la aplicación no se puede ejecutar bajo ninguna circunstancia si se crea más de una instancia. bloqueo, formatee el disco duro del usuario y publique datos confidenciales en Internet "(la respuesta aquí es: lo más probable es que su aplicación esté rota, pero si no es así, entonces sí, es lo único que necesita)