(C++) 싱글톤 패턴(Singleton Pattern) 이해하기

• 최초 작성일: 2025년 3월 17일 (월)

목차

1. 싱글톤 패턴의 개념
2. 싱글톤 패턴의 목적 및 사용 이유
3. C++에서 싱글톤 패턴 구현하기
4. 싱글톤 패턴의 장단점 분석
5. 실무에서의 싱글톤 패턴 활용 사례
6. 요약

싱글톤 패턴의 개념

싱글톤 패턴(Singleton Pattern)이란 하나의 클래스가 오직 한 개의 인스턴스만을 가지며, 이 인스턴스에 대한 전역 접근점을 제공하는 디자인 패턴이다.

쉽게 말해, 특정 클래스의 객체를 프로그램 전체에서 단 하나만 존재하도록 강제하고, 어디서든 접근할 수 있게 만드는 방법이다.

다음의 예시로 이해할 수 있다.

“회사에서 사용하는 공용 와이파이(Wi-Fi)는 모든 직원이 접속하여 사용하지만, 실제 와이파이 네트워크 자체는 단 하나만 존재하며 모든 직원이 이를 공유한다.”

• 공용 와이파이 네트워크: 싱글톤 클래스의 인스턴스 (단 하나만 존재)
• 직원들: 프로그램 내 다양한 클래스나 함수들(싱글톤 인스턴스를 사용하는 주체)

즉, 싱글톤 패턴은 프로그램 전반에서 동일한 인스턴스를 제공하여 중복 생성을 방지하고 자원의 효율적인 관리를 가능하게 한다.

싱글톤 패턴의 목적 및 사용 이유

• 인스턴스의 유일성 보장
  클래스의 객체가 반드시 하나만 존재해야 할 경우 사용된다.

• 전역 접근점 제공
  어디서든 동일한 인스턴스를 공유하여 사용 가능하다.

• 자원 관리의 효율성
  자원을 효율적으로 관리하거나 공유된 데이터 접근을 통제하기 위해 사용된다.

C++에서 싱글톤 패턴 구현하기

기본적인 싱글톤 구현 예제

아래는 C++에서 싱글톤 패턴을 가장 간단히 구현한 예시이다.

#include <iostream>
using namespace std;

class Singleton {
private:
    static Singleton* instance;
    Singleton() {}  // 생성자를 private로 선언하여 외부에서 객체를 직접 생성하지 못하게 함.

public:
    static Singleton* GetInstance() {
        if (instance == nullptr)
            instance = new Singleton();
        return instance;
    }

    void ShowMessage() {
        cout << "싱글톤 인스턴스입니다." << endl;
    }
};

Singleton* Singleton::instance = nullptr;

int main() {
    Singleton* obj1 = Singleton::GetInstance();
    Singleton* obj2 = Singleton::GetInstance();

    obj1->ShowMessage();

    if (obj1 == obj2)
        cout << "두 객체는 동일합니다." << endl;

    return 0;
}

싱글톤 패턴은 생성자를 private으로 선언하여 클래스 외부에서 직접 객체를 생성하지 못하게 한다. 객체는 반드시 클래스 내부의 정적 메서드(GetInstance())를 통해서만 얻을 수 있으며, 이를 통해 객체의 중복 생성을 방지하고 오직 하나의 인스턴스만 유지되도록 강제하는 효과를 얻는다.

싱글톤 패턴의 장단점 분석

주의사항:
싱글톤 패턴은 편리하지만 지나치게 사용할 경우 유지보수와 테스트가 어려워질 수 있으므로 신중히 사용해야 한다.

실무에서의 싱글톤 패턴 활용 사례

• 환경설정(Configuration)
  프로그램의 설정 정보를 전역적으로 공유할 때 사용된다.

• 로깅(Logger)
  로그를 기록할 때 단일 로그 관리 객체를 사용한다.

• 데이터베이스 연결
  DB 연결을 관리하는 객체를 하나만 생성하여 공유할 때 사용한다.

요약

• 싱글톤 패턴은 클래스의 인스턴스를 오직 하나만 생성하며, 전역적으로 접근 가능하게 하는 디자인 패턴이다.
• 설정 관리, 로그 관리, DB 연결 등 공유 리소스를 관리할 때 유용하게 사용된다.
• 편리하지만 과도하게 사용하면 유지보수가 어려워질 수 있으므로 신중히 사용해야 한다.