1. 单例模式定义与目的

单例模式是一种创建型设计模式，它的主要目标是确保一个类在整个应用中只创建一个实例，并提供一个全局访问点来获取这个实例。这种模式常用于需要严格控制全局资源访问和管理共享状态的场景。

2. 单例模式的要素

1. 唯一性约束：通过私有化构造函数来禁止外部直接创建新的实例。
2. 静态实例持有：在类的内部定义一个静态私有成员变量，用来存储唯一实例。
3. 全局访问点：提供一个公共静态成员函数，负责创建（如果还未创建）并返回该类的唯一实例。

3. C++ 中单例模式的实现范例

3.1 非线程安全的懒汉式单例实现

class Singleton {
public:
    static Singleton& getInstance() {
        if (instance_ == nullptr) {
            instance_ = new Singleton();
        }
        return *instance_;
    }

    Singleton(const Singleton&) = delete;
    Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;

private:
    Singleton() {}
    ~Singleton() {}

    static Singleton* instance_;
};

// 初始化静态成员变量
Singleton* Singleton::instance_ = nullptr;

3.2 线程安全的懒汉式单例实现（双重检查锁定）

class Singleton {
public:
    static Singleton& getInstance() {
        if (instance_ == nullptr) {
            std::lock_guard<std::mutex> lock(mutex_);
            if (instance_ == nullptr) {
                instance_ = new Singleton();
            }
        }
        return *instance_;
    }

    Singleton(const Singleton&) = delete;
    Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;

private:
    Singleton() {}
    ~Singleton() {}

    static Singleton* instance_;
    static std::mutex mutex_;
};

// 初始化静态成员变量
Singleton* Singleton::instance_ = nullptr;
std::mutex Singleton::mutex_{};

3.3 C++11后推荐的线程安全实现（局部静态变量）

class Singleton {
public:
    static Singleton& getInstance() {
        static Singleton instance;
        return instance;
    }

    Singleton(const Singleton&) = delete;
    Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;

private:
    Singleton() {}
};

// C++11及以后版本中，局部静态变量的初始化是线程安全的。

4. 注意事项

1. 构造函数与析构函数：将构造函数设为私有，并适当处理析构函数，确保在应用结束时清理资源（如有必要）。
2. 拷贝构造与赋值操作符：禁用拷贝构造函数和赋值操作符，以防意外复制单例对象。
3. 线程安全性：在多线程环境下，务必确保单例对象的创建过程是线程安全的。
4. 资源管理：特别关注单例对象所持有的资源，如数据库连接、文件句柄等，确保资源的正确获取和释放。

总之，单例模式在C++中的实现应当兼顾效率、线程安全以及资源管理等因素，根据具体应用需求选择适当的实现策略。