如何在 C++ 中实现一个单例类模板

当我们在开发一个项目时，有时需要一个只能被实例化一次的类，这种情况下就需要使用单例模式。C++中实现单例模式可以通过单例类模板来实现。

下面详细讲解如何在C++中实现一个单例类模板：

1. 定义单例类

template<typename T>
class Singleton {
public:
    static T& instance() {
        static T _instance;
        return _instance;
    }

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

上面定义了一个单例类模板Singleton，使用了模板元编程技术获取模板参数类型，并在其中定义了instance函数，将_instance变量声明为静态变量，该函数返回静态变量的引用，保证实例在程序运行期间只会被创建一次。

由于定义了instance函数获取实例，我们可以定义一个私有构造函数及删除复制构造函数、删除赋值构造函数、删除移动构造函数、删除移动赋值构造函数，保证单例类模板实例只能通过调用instance函数来获取实例。

2. 使用单例类模板

接下来我们可以介绍如何使用Singleton类模板。

首先，需要定义自己的类，并对自己的类进行实例化。可以通过继承Singleton类模板来实现单例。例如:

class MyClass : public Singleton<MyClass> {
    friend class Singleton<MyClass>;
private:
    MyClass() = default;

public:
    int value;
};

上面定义了一个MyClass类，继承自Singleton类模板来实现单例。构造函数被设置为私有，并且被Singleton类声明为友元，确保只有Singleton能够调用MyClass的构造函数。

现在，我们就可以通过Singleton::instance()函数获取MyClass实例，并修改MyClass实例的成员。

例如：

MyClass& obj = Singleton<MyClass>::instance();
obj.value = 666;

通过上面的方式，我们就可以在C++中实现一个单例类模板，确保全局只有一个实例对象，方便全局使用。