單例設計模式確保一個類僅有一個實例，并提供一個全局訪問點來獲取該實例。在 Qt 框架中，有不少類的設計采用了單例模式，以下為你詳細介紹并給出相應代碼示例。
1. QApplication
QApplication 是 Qt GUI 應用程序的核心類，每個 Qt GUI 應用程序必須有且僅有一個 QApplication 實例，它負責管理應用程序的資源、事件循環等。
#include <QApplication>
#include <QLabel>int main(int argc, char *argv[])
{// 創建 QApplication 實例，這是單例模式的體現QApplication app(argc, argv);QLabel label("Hello, Qt!");label.show();return app.exec();
}
在這個示例中，QApplication 以單例形式存在，貫穿整個應用程序的生命周期，負責管理應用程序的事件循環和資源分配。若嘗試創建多個 QApplication 實例，程序會出現異常。
2. QCoreApplication
QCoreApplication 是 QApplication 的基類，用于非 GUI 應用程序。同樣，一個應用程序中只能有一個 QCoreApplication 實例。
#include <QCoreApplication>
#include <QDebug>int main(int argc, char *argv[])
{// 創建 QCoreApplication 實例QCoreApplication app(argc, argv);qDebug() << "Application is running.";return app.exec();
}
此代碼展示了在非 GUI 應用程序中，QCoreApplication 以單例形式存在，管理應用程序的核心功能，如事件處理和信號槽機制。
3. QSettings
QSettings 用于讀寫應用程序的配置信息，雖然它本身不是嚴格意義上的單例類，但開發者常將其封裝成單例來實現全局唯一的配置管理。不過，Qt 本身提供了全局訪問的便捷方式。
#include <QCoreApplication>
#include <QSettings>
#include <QDebug>int main(int argc, char *argv[])
{QCoreApplication app(argc, argv);// 使用 QSettings 讀寫配置信息QSettings settings("MyCompany", "MyApp");settings.setValue("key", "value");QString value = settings.value("key").toString();qDebug() << "Value read from settings:" << value;return app.exec();
}
在這個例子里，QSettings 可用于在應用程序的不同部分讀寫配置信息，確保配置信息的一致性和全局可訪問性。
4. QThreadPool
QThreadPool 管理和復用線程，減少線程創建和銷毀的開銷。QThreadPool::globalInstance() 提供了全局線程池的單例訪問方式。
#include <QCoreApplication>
#include <QThreadPool>
#include <QRunnable>
#include <QDebug>class MyTask : public QRunnable
{
public:void run() override{qDebug() << "Task is running in thread:" << QThread::currentThreadId();}
};int main(int argc, char *argv[])
{QCoreApplication app(argc, argv);// 獲取全局線程池的單例實例QThreadPool *pool = QThreadPool::globalInstance();MyTask *task = new MyTask();task->setAutoDelete(true);// 將任務添加到線程池執行pool->start(task);// 等待任務完成pool->waitForDone();return app.exec();
}
這里，QThreadPool::globalInstance() 返回的是全局唯一的線程池實例，可在應用程序的不同地方使用該線程池來執行任務。
5. QDesktopServices
QDesktopServices 提供了與桌面環境交互的功能，如打開文件、郵件客戶端等。它以單例方式提供全局服務。
#include <QCoreApplication>
#include <QDesktopServices>
#include <QUrl>int main(int argc, char *argv[])
{QCoreApplication app(argc, argv);// 使用 QDesktopServices 打開網頁QDesktopServices::openUrl(QUrl("https://www.qt.io"));return app.exec();
}
此示例中，QDesktopServices 以單例形式提供全局服務，方便開發者在應用程序中調用桌面環境的功能。
6. QFileOpenEvent 與 QGuiApplication
在處理文件打開事件時，QGuiApplication 作為單例存在，管理應用程序的 GUI 相關功能，包括文件打開事件的處理。
#include <QGuiApplication>
#include <QFileOpenEvent>
#include <QDebug>class MyApplication : public QGuiApplication
{
public:MyApplication(int &argc, char **argv) : QGuiApplication(argc, argv) {}protected:bool event(QEvent *event) override{if (event->type() == QEvent::FileOpen) {QFileOpenEvent *fileEvent = static_cast<QFileOpenEvent *>(event);qDebug() << "Opening file:" << fileEvent->file();return true;}return QGuiApplication::event(event);}
};int main(int argc, char *argv[])
{MyApplication app(argc, argv);return app.exec();
}
在這個例子中，MyApplication 繼承自 QGuiApplication，通過重寫 event 方法處理文件打開事件。QGuiApplication 以單例形式存在，確保整個應用程序對 GUI 相關事件的統一管理。
