[WinAPI] Singleton 패턴

14 Sep 2022 in Study on WinAPI&DirectX

싱글톤 패턴에 대해서 살펴보자.

싱글톤 패턴과 그의 코드

객체의 생성과 관련된 패턴으로, 특정 클래스의 객체가 오직 하나만 존재하도록 보장하는 패턴이다.

// 싱글톤 패턴
class CEngine
{
private:	
	static CEngine* m_pInst;

public:

	static CEngine* GetInst()
	{		
		// 정적 맴버변수는 Data 영역에 하나만 존재하기 때문에 this 를 알 필요가 없다.
		// 정적 맴버 함수에서도 접근이 가능하다.
		if (nullptr == m_pInst)
		{
			m_pInst = new CEngine;
		}

		return m_pInst;
	}

	static void Delete()
	{
		if (nullptr != m_pInst)
		{
			delete m_pInst;
			m_pInst = nullptr;
		}
	}	

private:
	CEngine();
	~CEngine();
};

위의 코드를 보자. 싱글톤 패턴의 대표적인 예시로 게임에서 엔진 내 객체가 구동하기 시작할 때, 그리고 삭제될 때를
나타낸 표현이다.

GetInst()함수에서 CEngine 포인터가 가리키는 m_pInst가 nullptr이 아닐 때에만 new CEngine이 구동되므로 클래스는 오직 하나만 생성될 수 밖에 없다.

그리고 Delete()함수에서도 마찬가지로 삭제를 해준 뒤에 m_pInst를 nullptr로 되돌려서 CEngine을 사용한 객체가 나중에 다시 하나만 생성될 수 있도록 만들어주었다.

실무에서 많이 쓰이는 패턴이라고 한다.

또 다른 코드 작성 기법

하지만 위의 코드는 힙영역, 동적할당을 이용해서 메모리를 덜 잡아먹는다는 장점이 있으나, 삭제까지 신경써줘야하므로 불편하다는 점이 있다.

데이터영역 메모리를 사용하고, 위의 코드보다 더 짧고 간단한 코드가 있다.

class CEngine
{
public:
	// 정적 맴버함수
	static CEngine* GetInst()
	{		
		static CEngine engine;
		return &engine;
	}

private:
	CEngine();
	~CEngine();

정적변수는 오직 하나만 생성할 수 있다는 점을 이용해서 GetInst()함수 내에서 CEngine 객체를 생성한다.

프로그램이 종료되면 데이터 영역에 생성된 정적변수는 자동으로 해제되므로 위의 힙영역을 이용한 코드와는 달리 종료 함수를 따로 작성할 필요가 없다.

실무에서 많이 쓰이며, 이후에는 이를 이용해서 윈도우 프로그램이 동작하는 원리를 알아가볼 것이다.

싱글톤의 상속

typedef void (*EXIT)(void);


template<typename T>
class CSingleton
{
private:
	static T* m_Inst;

public:
	static T* GetInst();
	static void Destroy();

public:
CSingleton() {}
virtual ~CSingleton() {}

};

template<typename T>
T* CSingleton<T>::m_Inst = nullptr;

template<typename T>
inline T* CSingleton<T>::GetInst()
{
	if (m_Inst == nullptr)
	{
		m_Inst = new T;
		atexit( (EXIT) &CSingleton<T>::Destroy); // main 함수 종료 직전에 호출되는 함수
	}

	return m_Inst;
}

template<typename T>
inline void CSingleton<T>::Destroy()
{
	if (m_Inst != nullptr)
	{
		delete m_Inst;
		m_Inst = nullptr;
	}
}



// 엔진 등 다른 클래스에서 상속 받을 때
class CEngine
	: public CSingleton<CEngine>
{
	...

public:
	void init(HWND _hWnd, UINT _iWidth, UINT _iHeight);
	
	...
}