Singleton en C++

Bonjour,

Je me suis toujours demande (dans un contexte monothread) pourquoi, pour �crire un singleton Widget, on ne fait g�n�ralement pas :

Code:

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1 2 3 4 5 6

static Widget& instance() { static Widget w; return w; }

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ou bien :

Code:

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1 2 3 4 5 6

static Widget& instance() { static Widget* w = new Widget(); return *w; }

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plut�t qu'utiliser un membre static de la classe Widget :

Code:

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

class Widget { public: ...   static Widget& instance() { if (!w) { w = new Widget; } return *w; } ...   private: static Widget* w; };   Widget* Widget::w = 0;

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Ce qui est qd m�me plus long � �crire ...

salut,
dans ton cas tu n'as besoin apparemment que d'une fonction globale ,
mais si ton singleton propose d'autres services comme la lib�ration de la ressource allou�e, dans ce cas une classe est plus pratique qu'une fonction globale.
la deuxi�me forme d'allocation de ta ressource peut �tre obligatoire si elle a besoin d'un contexte pr�cis pour �tre instanci�e. (d�pendance avec une autre ressource de l'application).
donc �a depend de la ressource a partager ,si elle est autonome ou non,
autre point avec des outils comme intellisense (visual c++) je pr�f�re passer par une classe c'est plus pratique a l'utilisation mais plus long a �crire...

Citation:

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Envoy� par vandamme

Bonjour,

Je me suis toujours demande (dans un contexte monothread) pourquoi, pour �crire un singleton Widget, on ne fait g�n�ralement pas :

Code:

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1 2 3 4 5 6

static Widget& instance() { static Widget w; return w; }

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C'est le singleton de Meyer.

Citation:

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Envoy� par vandamme

ou bien :

Code:

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1 2 3 4 5 6

static Widget& instance() { static Widget* w = new Widget(); return *w; }

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Ca, c'est une des formes canoniques.

Citation:

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Envoy� par vandamme

plut�t qu'utiliser un membre static de la classe Widget :

Code:

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

class Widget { public: ...   static Widget& instance() { if (!w) { w = new Widget; } return *w; } ...   private: static Widget* w; };   Widget* Widget::w = 0;

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Ce qui est qd m�me plus long � �crire ...

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Et �a, c'est le singleton tel qu'il est pr�sent� dans le GoF95 - la forme canonique de base.

Chacune des impl�mentations a sa sp�cificit� (les deux formes canoniques sont �quivalentes, mais le destructeur de Widget n'est pas appel�. Le destructeur du singleton de Meyer est appel�, mais il est difficile voire impossible de savoir quand).

Ensuite, le choix de l'impl�mentation d�pends du projet sur lequel tu travailles. La question de savoir quelle est la forme la plus facile a d�finir n'a pas v�ritablement d'int�r�t, puisque la bonne r�ponse � cette question d�pends de l'environnement dans lequel le singleton est int�gr�.

Anecdote :

Avec une vieille impl�mentation de gcc, sous Solaris, j'ai eu un probl�me un jour avec ces singletons.

On faisait un chargement dynamique de biblioth�que.
De cette biblioth�que on r�cup�rait un singleton.
On d�chargeait la biblioth�que.
On arr�tait le programme et paf segv (que l'on n'a pas vu dessuite, on a cru pendant longtemps que tout fonctionnait bien).

Le probl�me venait que le destructeur du singleton �tait appel� apr�s d�chargement de la lib.

Avec les versions plus r�centes de gcc le probl�me a �t� r�solu.

en quoi une nouvelle version de gcc resout le probleme ?

Elle r�solvait le probl�me au niveau des atexit ou un truc comme cela... l'ordre dans le quel les fonctions de destruction �taient enregistr�es tenait compte du d�chargement des biblioth�ques :
Avant tout les destructeurs �taient enregistr�s � la fin du programme.
Apr�s, je ne sais plus comment cela marchait mais il n'y avait plus le probl�me.

Bonjour,

Je trouve vos r�ponses (Farscape et Emmanuel Deloget) assez mesur�es, il me semble que l'on n'a pas vraiment le choix.

Il me semble que, si l'on veut g�rer l'ordre de destruction des singletons, nous sommes "forc�s" d'utiliser un

Code:

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static Widget*

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plut�t qu'un

Code:

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static Widget

---

,
cf la FAQ ici.

Du coup, ce serait une entorse � la segmentation des responsabilit�s du code de ne pas g�rer la d�sallocation du pointeur au m�me endroit que son allocation, c'est � dire dans un objet singleton.

C'est vrai que si on fait diff�remment, on n'est pas certain que cela se passe mal : il se peut qu'au cours de la dur�e de vie du projet, personne n'ajoute jamais aucun autre singleton, ou que les nouveaux singletons ne d�pendent jamais des anciens pour leurs construction ou leur destruction.

Mais cela me semble �tre du m�me ordre que pas mal d'autres risques que l'on ne prend pas : il se peut que si l'on n'initialise pas des variables ou si l'on n'alloue pas de la m�moire avant de s'en servir, on n'obtienne jamais de crash ni de fonctionnement aberrant. Et pourtant on ne fait jamais d'entorse � ces r�gles, m�me quand on est sur et certain que cela se passera bien.

Du coup, je me dis qu'il y a quelque chose que j'ai mal compris.
Pourriez-vous m'�clairer ?
Merci par avance

Salut,

C'est tout l'avantage de passer par une classe qui contient un pointeur vers l'�l�ment statique :D

A partir du moment o� ton pointeur est encapsul�, rien ne t'emp�che de cr�er des m�thodes qui renverront une r�f�rence sur l'instance plut�t qu'un pointeur sur celle-ci...

En effet, tu peux tout aussi bien bien avoir un code proche de

Code:

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

class Singleton { public: static Singleton& getInstance() { if(!instance) instance= new Singleton; return *instance; } static void freeInstance() { delete instance; instance = NULL; } private: static Singleton *instance; };

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que de

Code:

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

class Singleton { public: static Singleton* getInstance() { if(!instance) instance= new Singleton; return instance; } static void freeInstance() { delete instance; instance = NULL; } private: static Singleton *instance; };

---

et, si ton singleton d�pend d'un autre singleton, rien ne t'emp�cherait m�me d'�crire un code proche de

Code:

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

class Singleton { public: static Singleton& getInstance() { /* Singleton2::getInstance() renvoie également une référence   * sur l'instance ;)   */   if(!instance) instance= new Singleton(Singleton2::getInstance());   /* ou, de manière plus lisible: */ if(!instance) { Singleton2 s2=Singleton2::getInstance(); instance = new Singelton(s2); } /* renvoi de la référence sur l'instance */ return *instance; } static void freeInstance() { delete instance; instance = NULL; } private: static Singleton *instance; };

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Et bien merci beaucoup pour vos r�ponses constructives.

Pour ma part, et je sais que je vais en surprendre plus d'un, je ne vois pas d'int�r�t � vouloir absolument que le singleton soit d�truit � un moment quelconque du programme (y compris une fois que main() a fini de s'ex�cuter). Nous sommes dans un monde simplifi�, ou l'OS prends en charge l'unload do process et termine toutes les ressources allou�es par ce process. De fait, la m�moire, les fichiers ouverts, etc sont correctement lib�r�/ferm�/etc � la fin du programme.

Certes, on peut toujours me r�pondre "�a fait un resource leak ! ". Et bien non: puisque le singleton est cens� �tre valide � partir du moment ou il est instanci� et jusqu'� la fin du programme (c'est � dire, dans un sens, jusqu'� ce que le dernier destructeur de la derni�re instance qui a une dur�e de vie statique ait fini de s'ex�cuter), quel leak est-ce que je cr�e si je ne le lib�re pas en quittant ? Aucun, puisque sit�t apr�s l'ex�cution du destructeur du singleton, on est cens� redonner la main � l'OS pour qu'il fasse le clean up.

En fait, si on donne � l'utilisateur la possibilit� de d�truire le singleton quand il le souhaite, on prends le risque de l'autoriser � l'utiliser apr�s qu'il ait �t� d�truit - ce qui est bien plus ennuyeux que de ne pas le d�truire au niveau de la maintenance du code.

J'en entends d�j� qui me hurlent "mais un utilisateur lambda ne ferais pas �a!". Certes. C'est possible. Le m�me utilisateur lambda ne d�clarera pas deux instances de la m�me classe si vous lui dites qu'il n'en a pas le droit. Puisque vous vous substituez � son intelligence en interdisant la cr�ation d'une seconde instance de votre classe, pourquoi lui permettre de la d�truire apr�s ? Ca n'est pas tr�s consistant :)

Citation:

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Envoy� par Emmanuel Deloget

Pour ma part, et je sais que je vais en surprendre plus d'un, je ne vois pas d'int�r�t � vouloir absolument que le singleton soit d�truit � un moment quelconque du programme (y compris une fois que main() a fini de s'ex�cuter). Nous sommes dans un monde simplifi�, ou l'OS prends en charge l'unload do process et termine toutes les ressources allou�es par ce process. De fait, la m�moire, les fichiers ouverts, etc sont correctement lib�r�/ferm�/etc � la fin du programme.

Certes, on peut toujours me r�pondre "�a fait un resource leak ! ". Et bien non: puisque le singleton est cens� �tre valide � partir du moment ou il est instanci� et jusqu'� la fin du programme (c'est � dire, dans un sens, jusqu'� ce que le dernier destructeur de la derni�re instance qui a une dur�e de vie statique ait fini de s'ex�cuter), quel leak est-ce que je cr�e si je ne le lib�re pas en quittant ? Aucun, puisque sit�t apr�s l'ex�cution du destructeur du singleton, on est cens� redonner la main � l'OS pour qu'il fasse le clean up.

En fait, si on donne � l'utilisateur la possibilit� de d�truire le singleton quand il le souhaite, on prends le risque de l'autoriser � l'utiliser apr�s qu'il ait �t� d�truit - ce qui est bien plus ennuyeux que de ne pas le d�truire au niveau de la maintenance du code.

J'en entends d�j� qui me hurlent "mais un utilisateur lambda ne ferais pas �a!". Certes. C'est possible. Le m�me utilisateur lambda ne d�clarera pas deux instances de la m�me classe si vous lui dites qu'il n'en a pas le droit. Puisque vous vous substituez � son intelligence en interdisant la cr�ation d'une seconde instance de votre classe, pourquoi lui permettre de la d�truire apr�s ? Ca n'est pas tr�s consistant :)

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Je me ralie sans difficult� � ton point de vue, et je le prendrai en consid�ration dans le futur.

Cependant, je me dis qu'il faut peut �tre temp�rer un peu le raisonnement en fonction du but recherch� par le singleton...

En effet, dans quelle mesure la destruction (et la "re-cr�ation") du singleton n'est elle pas la possibilit� de s'assurer d'une lib�ration correcte des ressources utilis�es par celui-ci afin de permettre de repartir sur "une feuille blanche" dans certains cas particuliers :question:

Je pense entre autre, et m�me si je pr�vois que tu va hurler � la lecture de ceci, � un singleton dont l'objectif serait de g�rer des ressources diff�rentes selon les "niveaux" ou les "cartes" dans un jeu en pr�sentant plusieurs, avec des sons, des images et des repr�sentations graphiques diff�rentes...

Mais je crois que la probl�matique vient plus au fait qu'il faille s'assurer de l'existence d'une instance coh�rente , que l'on veut unique, et de s'assurer de pouvoir la r�cup�rer de mani�re s�curis�e que du fait que l'on permette (ou non) � l'utilisateur de la lib�rer...

Rebonjour � tous,

Citation:

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Envoy� par Emmanuel Deloget

Pour ma part, et je sais que je vais en surprendre plus d'un, je ne vois pas d'int�r�t � vouloir absolument que le singleton soit d�truit � un moment quelconque du programme (y compris une fois que main() a fini de s'ex�cuter).

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Int�ressant... J'avoue ne pas savoir quoi en penser.

Je suis bien d'accord avec toi quand tu dis

Citation:

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Envoy� par Emmanuel Deloget

En fait, si on donne � l'utilisateur la possibilit� de d�truire le singleton quand il le souhaite, on prends le risque de l'autoriser � l'utiliser apr�s qu'il ait �t� d�truit - ce qui est bien plus ennuyeux que de ne pas le d�truire au niveau de la maintenance du code.

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En m�me temps, je suis aussi convaincu du fait que si l'on veut d�truire les Singletons, il faut le faire � la main. Faute de quoi on prend le risque de ne pas les d�truire dans le bon ordre.

Du coup, je suis perplexe quant � ta proposition de ne pas les d�truire.

Quant � la remarque suivante :

Citation:

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Envoy� par koala01

Je pense entre autre, et m�me si je pr�vois que tu va hurler � la lecture de ceci, � un singleton dont l'objectif serait de g�rer des ressources diff�rentes selon les "niveaux" ou les "cartes" dans un jeu en pr�sentant plusieurs, avec des sons, des images et des repr�sentations graphiques diff�rentes...

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Et bien je hurle en effet. On en le r�p�tera jamais assez : minimisons l'utilisation des singletons. Les singletons c'est pratique � coder, mais c'est super-p�nalisant quand on veut faire �voluer son programme. Qui plus est, cela cache souvent un d�faut de conception.
Il suffit d'utiliser un singleton quelque part pour se rendre compte qu'on avait en fait besoin de plusieurs objets (ou qu'on aurait pu avoir besoin de plusieurs objets). Le cas cit� : g�rer des jeux de ressources diff�rents, en est un exemple.

Bonne journ�e.

Sur le point de la destruction et la cr�ation, j'ai dans mon projet personel quelques objets singleton qui ne sont cr��s puis d�truit que sur demande.
Je prends par exemple le syst�me graphique : il ne doit pas �tre cr�� imm�diatement parce-que plusieurs traitements doivent �tre effectu�s avant sa cr�ation. De m�me, je dois pouvoir le d�truire compl�tement (au sens : pas seulement le d�s-initialiser, mais bien le d�truire) et le recr�er par la suite sans avoir � relancer mon application.
J'ai quelques syst�mes qui marchent comme �a et qui doivent toute de m�me �tre singleton pour profiter des propri�t�s cit�es au dessus. J'ai aussi des singletons qui n'ont pas besoin d'�tre potentiellement d�truit sur demande, mais ils sont rare.

Comme quoi, ce n'est pas toujours interessant d'avoir un singleton "durant tout le temps de l'application", m�me si c'est en grande partie vrai.

Une note a part : vivement que les mecs de boosts se mettent d'acord sur la lib de singleton...

Le singleton est un sujet r�current sur ce forum.
Une petite recherche avanc�e sur le mot singleton dans le forum C++ donne d�j� pas mal d'�l�ments de r�ponse, en particulier par rapport aux interventions de sp�cialistes :)