Qt注册类对象单例与单类型区别

小蓝

2024 年 04 月 08 日

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Linux 技术杂烩

在Qt框架中，对象单例（Singleton）和单类型（Single-instance types）是两种不同的设计模式，它们都用于确保某个类只有一个实例，但是应用场景和实现方式有所不同。

类对象单例(Singleton)

类对象单例是一种常见设计模式，在这种模式下，一个类全局仅有一个实例，这对于管理全局状态和资源访问控制是十分有用的。在Qt中，单例模式可以通过多种方式实现，比如使用 QSingleton 模式或者自定义单例实现，通常涉及以下几个核心步骤：

构造函数私有化: 确保只有类自己可以创建自己的实例。
提供一个静态方法: 通常是 instance() 方法，用于获取类的唯一实例。
静态实例: 在类内部保存唯一实例的静态引用，并在第一次调用 instance() 方法时创建。
拷贝构造和赋值操作禁止: 防止通过这些方式创建额外的实例。

示例代码如下：

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

private:
    SingletonClass() {} // 私有化构造函数

    // 禁止拷贝和赋值
    SingletonClass(SingletonClass const&) = delete;
    void operator=(SingletonClass const&) = delete;
};

在这个例子中，SingletonClass 使用一个静态方法 instance() 来返回一个静态局部变量的引用，它保证了线程安全并且只会在第一次调用 instance() 时才会创建实例。

单类型(Single-instance types)

在Qt Quick中，有一种模式被称为“单类型”，它通常用于将一个C++对象暴露给QML，而保证在QML环境中全局只会使用这一个实例。单类型不一定要求C++端的对象是一个单例，但确保了QML端只能访问同一对象实例。

可以通过 qmlRegisterSingletonType<T>() 函数注册一个单类型：

qmlRegisterSingletonType<MySingleton>("MyModule", 1, 0, "MySingleton",
    [](QQmlEngine *engine, QJSEngine *scriptEngine) -> QObject * {
        Q_UNUSED(engine)
        Q_UNUSED(scriptEngine)
        return new MySingleton();
    });

在这个例子中，我们通过提供一个工厂函数来创建 MySingleton 类的实例，并通过 qmlRegisterSingletonType 函数将这个实例注册为QML中的全局单例，该实例可以在QML文件中被访问。