C++ 单例：`未定义的引用` 错误

Question

我正在尝试实现一个没有内存分配的单例设计模式。我尝试寻找解决方案，但似乎每个解决方案都是针对使用内存分配定义的单例。

我将构造函数设为私有，我添加到头文件以使其成为单例设计模式的唯一代码是：

static ParametersServerPC& ParametersServerPC::GetInstance() {

    static ParametersServerPC instance;
    return instance;

}

这是从具有空构造函数定义的基 class ParametersServerABS 派生的 class。 ParametersServerABS 是一个摘要 class.

当我尝试在单独的文件中实例化 ParametersServerPC class 时：

ParametersServerPC& paramServer = ParametersServerPC::GetInstance();

我收到这个错误：

undefined reference to `ParametersServerPC::GetInstance()'

这是 .cpp 和 .hpp 文件：

parameters_server_abs.hpp:

#ifndef PARAMETERS_SERVER_ABS_HPP_
#define PARAMETERS_SERVER_ABS_HPP_

class ParametersServerABS {

    public:

        ParametersServerABS();

        ~ParametersServerABS();

        virtual bool Load() = 0;

};

#endif

parameters_server_abs.cpp:

#include "mid_level/parameters_server_abs.hpp"

ParametersServerABS::ParametersServerABS() {}

ParametersServerABS::~ParametersServerABS() {}

parameters_server_pc.hpp:

#ifndef PARAMETERS_SERVER_PC_HPP_
#define PARAMETERS_SERVER_PC_HPP_

#include <string>

#include "mid_level/parameters_server_abs.hpp"

class ParametersServerPC: public ParametersServerABS {

    public:

        ~ParametersServerPC();

        static ParametersServerPC& GetInstance();

        virtual bool Load();

   private:

        ParametersServerPC(std::string parameterFileName = "parameters.txt");

        std::string _parameterFileName;

};

parameters_server_pc.cpp:

#include "mid_level/parameters_server_pc.hpp"

ParametersServerPC::ParametersServerPC(std::string parameterFileName = "parameters.txt") :
        _parameterFileName(parameterFileName) {

}

ParametersServerPC::~ParametersServerPC() {

}

static ParametersServerPC& ParametersServerPC::GetInstance() {

    static ParametersServerPC instance;
    return instance;

}

virtual bool ParametersServerPC::Load() {

    return true; // TODO

}

my_test_file.cpp

#include "mid_level/parameters_server_pc.hpp"

ParametersServerPC& paramServer = ParametersServerPC::GetInstance();

Answer 1

这是一个可以接受的模式。这是一个展示可行性的 MVCE :

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class A {
public:
    int ival;
    string strval;

    static A& getInstance();
private:
    A(int ival, string strval): ival(ival), strval(strval) {}
    A(A& src): ival(src.ival), strval(src.strval) {}
    ~A() {};
};

A& A::getInstance() {
    static A instance(1, "foo");

    return instance;
}



int main() {
    A& a = A::getInstance();
    cout << a.ival << endl;

    // A a1 = A::getInstance(); error
    // A a2 = a; error
    // A a3(2, "bar"); error

    return 0;
}

Answer 2

首先，标记您的 ~ParametersServerABS(); 析构函数 virtual 以便能够正确删除对象。其次，您需要从 parameters_server_pc.cpp 文件中删除 virtual 和 static 关键字：它们仅用于定义（对于您的头文件）。

接下来，做对了：

class ParametersServerPC {
    // your code

    private:
        ParametersServerPC(std::string parameterFileName = "parameters.txt");
        ParametersServerPC(ParametersServerPC const&) = delete;
        void operator=(ParametersServerPC const&) = delete;
};

单例意味着你无法获取对象的副本：你需要禁止使用复制构造函数和复制赋值运算符。无论如何，我认为您的问题出在 parameters_server_pc.cpp 文件中的 static 中。从实现部分（cpp 文件）中删除它以解决问题，但将其保留在定义部分（头文件）中。

Answer 3

undefined reference to `ParametersServerPC::GetInstance()'

这似乎是链接器错误。如果您可以 post 编译控制台的输出，我们可能会进一步缩小范围。

在此期间，您可以检查您的构建系统，看看您是否在编译时遗漏了一些源文件。

关于单例模式已经有一些很好的答案。有关该主题的更多信息 in a description of the pattern and in a general question about singletons。

C++ 单例：`未定义的引用` 错误

C++ Singleton: `Undefined reference to` error

c++

singleton