饿汉式

class Singleton {
private:
  Singleton (){};
  ~Singleton (){};
  static Singleton instance;
public:
  static Singleton& GetInstance(){
    return instance;
  } 
}

tip: 直接初始化一个实例对象，并提供唯一一个public方法线程安全，没有加锁，执行效率会提高，instance在类装载时就实例化，可能会产生垃圾对象浪费内存。
在main函数之前初始化，所以没有线程安全的问题，潜在问题在于no-local static对象（函数外的static对象）在不同编译单元中的初始化顺序是未定义的。
也即，static Singleton instance;和static Singleton& getInstance()二者的初始化顺序不确定，如果在初始化完成之前调用 getInstance() 方法会返回一个未定义的实例。

懒汉式

class Singleton {
private:
  Singleton (){};
  ~Singleton (){};
  static Singleton instance;
public:
  static Singleton GetInstance(){
    if(instance == NULL) {
        instance = new Singleton();
    }
    return instance;
  } 

}

这种写法如果是static Singleton* instance，存在内存泄露的问题，有两种解决方法：使用智能指针或者使用静态的嵌套类对象
不支持多线程，没有加锁线程不安全。

懒汉式加锁

class Singleton {
private:
  Singleton (){};
  ~Singleton (){};
  static Singleton instance;
public:
  static Singleton GetInstance(){
    if(instance == NULL) {
        Lock lock;
        if(instance == NULL) {
            instance = new Singleton();
        }
    }
    return instance;
  } 

}

tip: 线程安全问题仅出现在第一次初始化（new）过程中，而在后面获取该实例的时候并不会遇到，也就没有必要再使用lock。
双检测锁很好地解决了这个问题，它通过加锁前检测是否已经初始化，避免了每次获取实例时都要首先获取锁资源。
还是有关于memory model的问题，if(instance == NULL)和instance = new Singleton()可能会没有正确的同步；利用atomic对象优化。
关于memory model和memory barrier需要好好研究一下。

最佳版本

class Singleton {
private:
  Singleton (){};
  ~Singleton (){};
public:
  static Singleton& GetInstance(){
    static Singleton instance;
    return instance;
  } 
}

在C++11标准下，一种更优雅的单例模式实现，使用函数内的 local static 对象，只有当第一次访问getInstance()方法时才创建实例。

参考 https://zhuanlan.zhihu.com/p/37469260