c/c++单例模式类的混合编译案例详解

针对“c/c++单例模式类的混合编译案例详解”的完整攻略，以下是我所能提供的两个实际示例说明：

示例1：单例模式类的C++实现

文件结构

- singleton_cpp
    |- singleton.hpp
    |- singleton.cpp
    |- main.cpp

代码实现

singleton.hpp 文件定义了一个单例模式类 Singleton，代码如下：

#ifndef __SINGLETON_HPP__
#define __SINGLETON_HPP__

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

    void foo() {
        // do something
    }

private:
    Singleton() {}

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

#endif // __SINGLETON_HPP__

singleton.cpp 文件实现了 Singleton 类中的函数，在这里只实现了 foo 函数，代码如下：

#include "singleton.hpp"

void Singleton::foo() {
    // do something
}

main.cpp 文件则是调用了 Singleton 类的示例代码，代码如下：

#include "singleton.hpp"

int main() {
    Singleton* instance = Singleton::getInstance();
    instance->foo();
    return 0;
}

编译过程

首先需要将 Singleton 的类声明放在 singleton.hpp 文件中，并且在 singleton.cpp 文件中实现函数。由于该文件中只有函数的实现，所以并没有使用到类的定义，所以 singleton.cpp 可以是纯 C 制作而无需使用 C++ 特性。

在 main.cpp 中进行使用，只要包含 singleton.hpp 头文件即可。最后，我们需要将三个文件编译在一起，获取一个可执行文件。使用如下命令编译：

g++ singleton.cpp main.cpp -o main

实测结果

在终端输入以下命令运行生成的可执行文件：

./main

则程序会执行单例类中的 foo 函数操作，具体输出内容与代码实现类似。

示例2：单例模式类的纯 C 实现

文件结构

- singleton_c
    |- singleton.h
    |- singleton.c
    |- main.c

代码实现

singleton.h 文件定义了单例模式类的头文件，代码如下：

#ifndef __SINGLETON_H__
#define __SINGLETON_H__

extern void singleton_foo(void);

#endif // __SINGLETON_H__

singleton.c 文件实现了单例模式类中的函数，代码如下：

#include <stdio.h>

static void singleton_foo_impl(void) {
    // do something
}

void singleton_foo() {
    static int initialized = 0;
    static void* singleton_ptr = NULL;
    if (!initialized) {
        initialized = 1;
        singleton_ptr = malloc(sizeof(*singleton_ptr));
        // do some initialization
    }

    singleton_foo_impl();
}

main.c 文件则是调用了自定义的单例函数示例代码，代码如下：

#include "singleton.h"

int main() {
    singleton_foo();
    return 0;
}

编译过程

在这个示例中，singleton.h 文件仅用于声明函数，不需要任何实现。在 singleton.c 文件中实现了 singleton_foo 函数，并在其中包含了一些常规的 C 内存分配处理代码。

最后，在 main.c 中进行使用，只要包含 singleton.h 头文件即可。最终编译过程同样将三个文件编在一起，使用如下命令编译：

gcc singleton.c main.c -o main

实测结果

在终端输入以下命令运行生成的可执行文件：

./main

则程序会执行单例类中的 foo 函数操作，具体输出内容与代码实现类似。

这两个示例中，第一个示例使用了 C++ 的语法以及类特性完成单例模式类编写和混合编译。第二个示例则是纯 C 语言的实现，侧重于展示正确处理内存分配的方式。两个示例的用法示例大同小异，均能有效展示单例模式类的基本使用。