【C++】Singleton(デザインパターン)

Singletonとは?

あるクラスについて、インスタンスが単一であることを保証する設計。

• 複数のオブジェクトで共有したいデータを保持する
• オブジェクトを1つだけ作成することに特化している
• 一度だけ作成することでパフォーマンスを向上できる

C++

Singleton.cpp

#include <iostream>
#include <string>

/// <summary>
/// シングルトン
/// 
/// templateで汎用性強化
/// </summary>
template<typename T>
class Singleton
{
public:
	/// <summary>
	/// デフォルトコンストラクタ
	/// 
	/// コンストラクタは絶対に呼ばない!!
	/// </summary>
	Singleton() {}

	/// <summary>
	/// インスタンスを取得する
	/// </summary>
	static T* GetInstance(void)
	{
		if (instance == nullptr)
		{
			// 初回のみ動的確保
			instance = new T;
		}

		return instance;
	}

	/// <summary>
	/// インスタンスを破棄する
	/// </summary>
	static void DeleteInstance(void)
	{
		// 削除は動的確保している時のみ
		if (instance != nullptr)
		{
			delete instance;
			instance = nullptr;
		}
	}

private:
	static T* instance;
};
template<typename T>
T* Singleton<T>::instance = nullptr;

class Sample
	: public Singleton<Sample>
{
	// friend : privateへアクセス可能にする
	friend class Singleton<Sample>;

public:
	/// <summary>
	/// 出力
	/// </summary>
	/// <returns>出力結果</returns>
	inline std::string Output(void)
	{
		return "シングルトン";
	}
};

int main(void)
{
	Sample* sample = Sample::GetInstance();

	std::cout << sample->Output() << std::endl;

	Sample::DeleteInstance();

	return 0;
}

C#

Singleton.cs

using System;

/// <summary>
/// シングルトン
/// 
/// ジェネリックで汎用性強化
/// where T : new()はインスタンス化の保証
/// </summary>
public class Singleton<T> where T : new()
{
    private static T instance;

    /// <summary>
	/// デフォルトコンストラクタ
    /// </summary>
    public Singleton() { }

    /// <summary>
	/// インスタンスを取得する
	/// </summary>
    public static T GetInstance
    {
        get
        {
            // 初回のみ動的確保
            return instance ??= new T();
        }
    }
}

// 派生クラス
public class Sample : Singleton<Sample>
{
    /// <summary>
    /// 出力
    /// </summary>
    public string Output
    {
        get
        {
            return "シングルトン";
        }
    }
}

public class Program
{
    static void Main()
    {
        // 動的確保
        Sample sample = Sample.GetInstance;

        // 出力
        Console.WriteLine(sample.Output);
    }
}