一、作用：主要是确保一个类仅有一个实例，并提供一个全局访问点来获取这个实例。常见的有懒汉式和饿汉式。

二、懒汉式（线程不安全）：在第一次使用时实例化对象。基本的懒汉式实现并不支持多线程环境，因为在多线程环境下可能会创建多个实例。

#include <iostream>

class Singleton
{
private:
    static Singleton *instance;
    Singleton() {} // 构造函数私有

public:
    static Singleton *getInstance()
    {
        if (instance == nullptr)
        {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
    // 虚析构函数，用于确保子类能够正确释放资源
    virtual ~Singleton()
    {
        delete instance;
        instance = nullptr;
    }
    Singleton(const Singleton &) = delete;
    Singleton &operator=(const Singleton &) = delete;
};

// 静态成员变量需要在类外初始化
Singleton *Singleton::instance = nullptr;

int main()
{
    Singleton *s1 = Singleton::getInstance();
    Singleton *s2 = Singleton::getInstance();

    // s1和s2指向同一个实例
    std::cout << ((s1 == s2) ? "Same instance" : "Different instance") << std::endl;
    return 0;
}

三、饿汉式：在程序启动时即创建实例，因此不存在多线程访问时创建多个实例的问题。

#include <iostream>

class Singleton
{
private:
    static Singleton instance;
    Singleton() {} // 构造函数私有

public:
    static Singleton &getInstance()
    {
        return instance;
    }
    // 虚析构函数，用于确保子类能够正确释放资源
    virtual ~Singleton()
    {
    }
    Singleton(const Singleton &) = delete;
    Singleton &operator=(const Singleton &) = delete;
};

// 静态成员变量需要在类外初始化
Singleton Singleton::instance;

int main()
{
    Singleton &s1 = Singleton::getInstance();
    Singleton &s2 = Singleton::getInstance();

    // s1和s2引用同一个实例
    std::cout << ((&s1 == &s2) ? "Same instance" : "Different instance") << std::endl;
    return 0;
}

 饿汉式单例模式由于其实现简单且线程安全（实例在程序启动时被创建），是实际应用中较为常见的选择。