【C++进阶】:特殊类的设计

特殊类的设计

  • 一.设计一个类不能被拷贝
  • 二.设计一个类只能在堆上创建对象
  • 三.设计一个类只能在栈上创建
  • 4.设计一个类不能被继承
  • 五.设计一个类只能有一个对象(单例模式)

一.设计一个类不能被拷贝

拷贝只会放生在两个场景中:拷贝构造函数以及赋值运算符重载,因此想要让一个类禁止拷贝,只需让该类不能调用拷贝构造函数以及赋值运算符重载即可

第一种

在C++98里只进行声明并将其设置成私有即可。
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原因:

  1. 设置成私有:如果只声明没有设置成private,用户自己如果在类外定义了,就可以不能禁止拷贝了
  2. 只声明不定义:不定义是因为该函数根本不会调用,定义了其实也没有什么意义,不写反而还简单,而且如果定义了就不会防止成员函数内部拷贝了。
  3. 声明是为了避免默认生成。

第二种

C++11扩展delete的用法,delete除了释放new申请的资源外,如果在默认成员函数后跟上=delete,表示让编译器删除掉该默认成员函数。

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二.设计一个类只能在堆上创建对象

第一种

实现方式:

  1. 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。
  2. 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。

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第二种

将析构函数私有化,间接防止直接创建对象。

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创建对象时,自动调用析构函数的对象就不能创建。

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三.设计一个类只能在栈上创建

如果一个类要在堆上创建,那么它需要new。而new整体而言由两部分组成:operator new和构造函数。那么我们将operator new禁止并且将构造函数私有化,然后设计静态方法创建对象返回即可。

总结:将构造私有化避免直接new创建对象,将new封禁避免new拷贝构造。

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4.设计一个类不能被继承

第一种

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第二种

final关键字,final修饰类,表示该类不能被继承。

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五.设计一个类只能有一个对象(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。

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。

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如果这个单例对象在多线程高并发环境下频繁使用,性能要求较高,那么显然使用饿汉模式来避免资源竞争,提高响应速度更好。

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