如何在具有 DLL 的应用程序中实现单一实例

How to implement a Singleton in an application with DLL

本文关键字：应用程序 实现 单一 实例 DLL      更新时间：2023-10-16

我有一个应用程序(在MS Visual Studio中(，其中包含3个项目：

  • main(包含main函数的那个(
    • 设备
  • (型号某些硬件设备(
  • config(包含其他两个项目的一些配置(

所以依赖关系图是：

  • 主要取决于设备，这取决于配置
  • 主要取决于配置
配置

项目包含一个单一实例，其中包含一些配置参数。

我决定将设备项目转换为 DLL。当我这样做时，似乎我在配置项目中得到了两个单例实例！我想这是一个经典的问题，可能有一个很好的解决方案。那么我该如何解决这个问题呢？

我用以下(相对较小的(代码重现了这个问题。当然，就我而言，大约有30个项目，而不仅仅是3个。我只想制作 1 个 DLL(如果可能的话(。

// config.h
#pragma once
#include <string>
#include <map>
class Config
{
public:
    static void Initialize();
    static int GetConfig(const std::string& name);
private:
    std::map<std::string, int> data;
};
// config.cpp
#include "config.h"
static Config g_instance;
void Config::Initialize()
{
    g_instance.data["one"] = 1;
    g_instance.data["two"] = 2;
}
int Config::GetConfig(const std::string& name)
{
    return g_instance.data[name];
}

// device.h
#pragma once
#ifdef _DLL
#define dll_cruft __declspec( dllexport )
#else
#define dll_cruft __declspec( dllimport )
#endif
class dll_cruft Device
{
public:
    void Work();
};
// device.cpp
#include "device.h"
#include <iostream>
#include "config.h"
void Device::Work()
{
    std::cout << "Device is working: two = " << Config::GetConfig("two") << 'n';
}

// main.cpp
#include <iostream>
#include "config.h"
#include "device.h"
int main()
{
    std::cout << "Before initialization in application: one = " << Config::GetConfig("one") << 'n';
    Config::Initialize();
    std::cout << "After initialization in application: one = " << Config::GetConfig("one") << 'n';
    Device().Work();
    std::cout << "After working in application: two = " << Config::GetConfig("two") << 'n';
}

输出：

在应用程序中初始化之前：1 = 0

在应用程序中初始化后：1 = 1

设备工作：2 = 0

在应用程序中工作后：2 = 2

关于代码的作用和原因的一些解释：

  1. 主应用程序启动
  2. 第一次打印只是为了表明单例尚未初始化
  3. 主应用程序初始化单例
  4. 第一次打印显示初始化有效
  5. 主应用启动"硬件设备">
  6. 在 DLL 内部，未初始化单一实例！我希望它能输出two = 2
  7. 最后一次打印显示单例仍在主应用程序中初始化

当我遇到同样的问题时，我通过创建另一个 DLL 来解决它，其唯一目的是管理单一实例。获取指向单一实例的指针的所有尝试都会调用此新 DLL 中的函数。

您可以决定单例应驻留的位置，然后将其公开给其他使用者。

OP编辑：

例如，我希望config实例仅出现在 EXE(而不是 DLL(中。

  1. 将实例转换为指针

    static Config* g_instance;

  2. 向device 导出的函数添加单独的初始化函数：

    void InitializeWithExisting(Config* instance) {g_instance=instance;}

  3. 正常初始化单例后，使用第二次初始化：

    Config::Initialize();
Config::InitializeWithExisting();
我相信

以这种方式定义和访问单例实例可能会解决您的问题：

Config& getInstance()
{
  static Config config;
  return config;
}

这样，您也不需要拥有(和调用(Initialize 方法，您可以使用构造函数进行初始化，当您第一次调用 getInstance 时将自动调用该方法。

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