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🔖系列专栏： C++
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一、请设计一个类，只能在堆上创建对象
实现方式：
- 将类的构造函数私有，拷贝构造声明成私有。防止别人调用拷贝在栈上生成对象。
- 提供一个静态的成员函数，在该静态成员函数中完成堆对象的创建
class HeapOnly
{
public:
static HeapOnly* CreateObj()
{
return new HeapOnly;
}
private:
HeapOnly()
{
//...
}
HeapOnly(const HeapOnly& hp) = delete;
HeapOnly& operator=(const HeapOnly& hp) = delete;
};
二、 请设计一个类，只能在栈上创建对象
实现方法：
1.同上将构造函数私有化，然后设计静态方法创建对象返回即可
2.禁用堆上的创建方式，new=operator new+构造函数
3.operator new 是系统提供的全局函数，new在底层调用operator new全局函数来申请空间
class StackOnly
{
public:
static StackOnly CreateObj()
{
return StackOnly();
}
// 禁掉operator new可以把下面用new 调用拷贝构造申请对象给禁掉
// StackOnly obj = StackOnly::CreateObj();
// StackOnly* ptr3 = new StackOnly(obj);
// new==operator new + 构造
//delete==析构+operator delete
void* operator new(size_t size) = delete;
void operator delete(void* p) = delete;
private:
//构造函数私有化
//拷贝构造函数不能私有化，因为我们上面CreateObj()返回，需要
//用到拷贝构造函数
StackOnly()
:_a(0)
{}
private:
int _a;
};
三、 请设计一个类，不能被继承
1.方法一：
// 构造函数私有化，派生类中调不到基类的构造函数。则无法继承
class NonInherit
{
public:
static NonInherit GetInstance()
{
return NonInherit();
}
private:
NonInherit()
{}
};
2.方法二：
//final关键字，final修饰类，表示该类不能被继承。
class A final
{
// ....
};
四、请设计一个类，只能创建一个对象(单例模式)
单例模式：
一个类只能创建一个对象，即单例模式，该模式可以保证系统中该类只有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点，该实例被所有程序模块共享。 比如在某个服务器程序中，该服务器的配置信息存放在一个文件中，这些配置数据由一个单例对象统一读取，然后服务进程中的其他对象再通过这个单例对象获取这些配置信息，这种方式简化了在复杂环境下的配置管理
1.饿汉模式
就是说不管你将来用不用，程序启动时就创建一个唯一的实例对象。
class Singleton
{
public:
// 2、提供获取单例对象的接口函数
static Singleton& GetInstance()
{
return _sinst;
}
private:
// 1、构造函数私有
//构造函数私有也不能调用new了
Singleton()
{
// ...
}
// 3、防拷贝
Singleton(const Singleton& s) = delete;
Singleton& operator=(const Singleton& s) = delete;
static Singleton _sinst;
//虽然为静态类型，但依然可以使用对应类里面的构造函数
};
Singleton Singleton::_sinst;// 在程序入口之前就完成单例对象的初始化
饿汉模式:一开始(main函数之前)就创建单例对象
1、如果单例对象初始化内容很多，影响启动速度
2、如果两个单例类，互相有依赖关系。
假设有A B两个单例类，要求A先创建，B再创建，B的初始化创建依赖A，但在main的外面没办法确定哪个类先被创建，可能会出现问题
2.懒汉模式
如果单例对象构造十分耗时或者占用很多资源，比如加载插件啊， 初始化网络连接啊，读取文件啊等等，而有可能该对象程序运行时不会用到，那么也要在程序一开始就进行初始化，就会导致程序启动时非常的缓慢。 所以这种情况使用懒汉模式（延迟加载）更好。
1.普通场景
class Singleton
{
public:
// 2、提供获取单例对象的接口函数
static Singleton& GetInstance()
{
if (_psinst == nullptr)
{
// 第一次调用GetInstance的时候创建单例对象
_psinst = new Singleton;
}
return *_psinst;
}
private:
// 1、构造函数私有
Singleton()
{
// ...
}
~Singleton()
{
}
// 3、防拷贝
Singleton(const Singleton& s) = delete;
Singleton& operator=(const Singleton& s) = delete;
static Singleton* _psinst;
};
Singleton* Singleton::_psinst = nullptr;
2.特殊场景
1、中途需要显示释放
static void DelInstance()
{
if (_psinst)
{
delete _psinst;
_psinst = nullptr;
}
//自己写一个静态的函数，进行释放操作
}
2.程序结束时，需要做一些特殊动作（如持久化）
方法：
1.我们把要写入的数据过程放到析构函数中
2.我们可以像智能指针那样使用，在类里面再定义一个类GC，让GC的析构函数专门用来管理Singleton的析构函数，然后创建GC的对象，因为GC不是指针类型为普通类型，程序结束的时候会自动调用其析构函数，这样也就完成了Singleton的析构函数文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-736237.html
class GC
{
public:
~GC()
{
Singleton::DelInstance();
}
};
~Singleton()
{
cout << "~Singleton()" << endl;
// map数据写到文件中
FILE* fin = fopen("map.txt", "w");
for (auto& e : _dict)
{
fputs(e.first.c_str(), fin);
fputs(":", fin);
fputs(e.second.c_str(), fin);
fputs("\n", fin);
}
}
文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-736237.html
3.源码
class Singleton
{
public:
// 2、提供获取单例对象的接口函数
static Singleton& GetInstance()
{
if (_psinst == nullptr)
{
// 第一次调用GetInstance的时候创建单例对象
_psinst = new Singleton;
}
return *_psinst;
}
// 一般单例不用释放。
// 特殊场景：1、中途需要显示释放 2、程序结束时，需要做一些特殊动作（如持久化）
static void DelInstance()
{
if (_psinst)
{
delete _psinst;
_psinst = nullptr;
}
}
class GC
{
public:
~GC()
{
Singleton::DelInstance();
}
};
private:
// 1、构造函数私有
Singleton()
{
// ...
}
~Singleton()
{
cout << "~Singleton()" << endl;
// map数据写到文件中
FILE* fin = fopen("map.txt", "w");
for (auto& e : _dict)
{
fputs(e.first.c_str(), fin);
fputs(":", fin);
fputs(e.second.c_str(), fin);
fputs("\n", fin);
}
}
// 3、防拷贝
Singleton(const Singleton& s) = delete;
Singleton& operator=(const Singleton& s) = delete;
map<string, string> _dict;
// ...
static Singleton* _psinst;
static GC _gc;
};
Singleton* Singleton::_psinst = nullptr;
Singleton::GC Singleton::_gc;
class A {
public:
A() {
cout << "gouzao" << endl;
}
~A() {
cout << "析构函数" << endl;
}
};
到了这里，关于【C++】特殊类的设计（只在堆、栈创建对象，单例对象）的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！
