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1.不能被拷贝的类
拷贝只会发生在两个场景中: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。
不同C++版本中的实现思想如下:
C++98中:
class CopyBan
{
// ...
private:
CopyBan(const CopyBan&);
CopyBan& operator=(const CopyBan&);
//...
};
C++11中:
class CopyBan
{
// ...
CopyBan(const CopyBan&)=delete;
CopyBan& operator=(const CopyBan&)=delete;
//...
};
2.只能在堆上创建对象的类
//构造方式:
HeapOnly* ptr = HeapOnly::CreateObj();
class HeapOnly
{
public:
static HeapOnly* CreateObject()
{
return new HeapOnly;
}
private:
HeapOnly()
{}
//注意,要将拷贝构造和赋值重载给删除,防拷贝
//防拷贝: HeapOnly hp4(*hp3);
//防赋值: HeapOnly* p_hp = new HeapOnly(*hp3);
HeapOnly(const HeapOnly& hp) = delete;
HeapOnly& operator=(const HeapOnly& hp) = delete;
};
//构造方式:
HeapOnly* ptr = new HeapOnly;
//析构方式:
HeapOnly::Delete(ptr);
ptr._Delete();
class HeapOnly
{
public:
//直接公有或静态都行
static void Delete(HeapOnly* p)
{
delete p;
}
void _Delete()
{
delete this;
}
private:
~HeapOnly()
{}
};
3.只能在栈上创建对象的类
//只能在栈上创建的类
class StackOnly
{
public:
static StackOnly CreateObj()
{
StackOnly st;
return st;
}
//不能防止拷贝
//因为栈上开辟要使用传值返回,所以无法很好的限制住拷贝构造。
/*StackOnly(const StackOnly& st) = delete;
StackOnly& operator=(const StackOnly& st) = delete;*/
// 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);
void* operator new(size_t size) = delete;
void operator delete(void* p) = delete;
private:
StackOnly()
{}
};
void test_StackOnly()
{
StackOnly st1 = StackOnly::CreateObj();
//仍然能使用拷贝构造函数在栈上创建对象不好处理,算是一个小缺陷
StackOnly copy2(st1);
}
因为栈上开辟要使用传值返回,传值返回又需要拷贝构造和赋值运算符重载函数,所以无法很好的限制住拷贝构造,这是这个设计模式的一个小缺陷。
4. 设计一个不能被继承的类
// C++98中构造函数私有化,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()
{}
};
class NonInherit final
{
// ....
};
5. 单例模式
单例模式有两种实现模式:
下面写一个模拟创建一个内存池,使用单例饿汉模式,由于MemoryPool对象是全局唯一的,我们无需担心内存泄漏或重复释放内存的问题。此外,由于MemoryPool对象的生命周期与整个应用程序相同,我们不需要担心在程序结束时手动释放内存。以下是示例代码:
class MemoryPool
{
public:
static MemoryPool* GetInstance()
{
return _pinst;
}
void* Alloc(size_t n)
{
void* ptr=nullptr;
cout << "申请内存" << endl;
return ptr;
}
void Dealloc(void* ptr) {cout << "释放内存" << endl;}
private:
//构造函数私有化 防止随意创建对象
MemoryPool()
{}
char* _ptr = nullptr;
static MemoryPool* _pinst; //类中声明
};
//类外定义
MemoryPool* MemoryPool::_pinst = new MemoryPool;
void test_Memory()
{
//申请内存
void* ptr1 = (MemoryPool::GetInstance())->Alloc(10);
//释放内存
MemoryPool::GetInstance()->Dealloc(ptr1);
}
class _MemoryPool
{
public:
static _MemoryPool* GetInstance()
{
if (_pinst ==nullptr)
{
_pinst = new _MemoryPool;
}
return _pinst;
}
void* Alloc(size_t n)
{
void* ptr = nullptr;
// alloc
return ptr;
}
class CGarbo {
public:
~CGarbo()
{
if (_pinst) delete _pinst;
}
};
private:
static _MemoryPool* _pinst;
_MemoryPool()
{}
char* _ptr = nullptr;
};