[TheSSEN/C++] 6. static과 singleton 패턴

※ LIG Nex1 The SSEN Embedded SW School에서 진행된 내용을 정리한 포스팅입니다.

Static과 Singleton 패턴

변수의 특징

	global	static	local	register
메모리	data	data	stack	register
선언 위치	함수 밖	함수 안/함수 밖	함수 안	함수 안
유효 범위	선언 후 파일 전체 + 외부 파일	선언 위치에 따라 결정	함수 안	함수 안
life span	프로그램 종료 전 (프로그램의 life span과 같음)	프로그램 종료 전 (프로그램의 life span과 같음)	함수 종료 전	함수 종료 전
초기화	자동	자동	쓰레기 값	쓰레기 값

static 멤버 변수

• 인스턴스에서 접근할 수도 있으나, class의 멤버 변수라고 생각하는 것이 좋다.

class Test {
public:
	static int a;
	int b;
}

• 사용 시 test::a 형식으로 사용할 수 있다.
  • 인스턴스에서 접근할 경우 예상치 못한 변경의 위험이 있다.
• 전역에서 초기화 해야한다.
  • 생성자에서 초기화 시, 인스턴스가 생성될 때마다 생성자가 호출되어 초기화값으로 덮어써지기 때문에 적합하지 않다.

class StaticTest{
public:
    static int a; // static 멤버 변수
    int b; // 일반 멤버 변수

    StaticTest(): b(0) {}
    void add() {
        a += 1;
        b += 1;
    }

    void print() {
        cout << a << ", " << b << endl;
    }
};
// 전역에서 초기화 해야한다.
int StaticTest::a = 0;

• 객체가 없더라도 접근이 가능하다.
  • static 멤버 변수도 데이터 영역에 위치해 있기 때문에 가능하다.
• 객체 안에서도 호출이 가능하다.
  • 각 인스턴스들이 static 변수에 접근하는 경우 같은 메모리 영역을 참조한다.
• 객체 사이의 공유할 정보를 저장하는 데 사용된다.

static 멤버 함수

• 클래스 소속의 함수
• 객체 생성 전에도 사용이 가능하다.
  • 일반 멤버 변수/함수에 접근 불가
  • static 멤버 변수/함수에만 접근이 가능하다.
• 객체 생성 없이 제공할 기능을 static으로 선언한다.
  • 순수하게 기능을 제공할 목적의 클래스인 경우
  • 계산기 등의 프로그램에 적합

Singleton 패턴

https://refactoring.guru/ko/design-patterns/singleton

싱글턴 패턴

Singleton 패턴의 구현

요구사항

private 생성자
객체를 클래스 안에서 생성
생성한 객체를 반환하는 static 멤버 변수
+ 객체를 삭제하는 static 멤버 변수

// private static 변수
Singleton* Singleton::ptr = NULL;

// static으로 선언
Singleton& Singleton::getInstance(void)
{
	if (ptr == NULL)
		ptr = new Singleton();
	return (*ptr);
}
// clean up 함수
void Singleton::cleanUp(void)
{
	if (ptr != NULL)
		delete ptr;
}

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