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C++特殊类设计，

news 2025/7/14 23:25:36

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一、不能拷贝的类

二、只能在栈上创建的类，

三、只能在堆上创建的类，

四、不能被继承的类，

五、只有一个对象的类

一、不能拷贝的类

c++98：将拷贝构造和=运算符重载私有化

C++11：delete删除成员函数

//禁止copy的类
//class CopyBan {//c++98
//public:
//	CopyBan(int b)
//		:a(b)
//	{};
//private:
//	CopyBan(const CopyBan&) {};
//	CopyBan& operator=(const CopyBan) {};
//	int a = 1;
//};class CopyBan {//c++11
public:CopyBan(int val):a(val){};CopyBan(const CopyBan&)=delete;CopyBan& operator=(const CopyBan&) =delete;//返回值CopyBan&，连续赋值int a;
};

二、只能在栈上创建的类，

不能在堆上创建的类：new需要调用构造函数所以将构造函数删除或者声明私有化。

class StackOnly{//堆上对象，new调用构造函数，所以私有化构造函数
public:static StackOnly CreateObj() {return StackOnly();}//c++11//void* operator new(size_t size) = delete;//void operator delete(void* ptr) = delete;private://c++98StackOnly() :_a(1) {};//StackOnly(const StackOnly&) {};StackOnly& operator=(const StackOnly&);int _a;
};

三、只能在堆上创建的类，

不能在栈上创建，栈上创建可以调用构造函数或者拷贝构造函数，或者=运算符重载。所以c++98设为私有，c++11:delete


class HeapOnly {//只能在堆上创建对象，栈上的对象，拷贝和构造函数私有化
public:static HeapOnly* CreateObject() {return new HeapOnly;}//c++11//HeapOnly(const HeapOnly&) = delete;
private:HeapOnly():a(1) {}//c++98HeapOnly(const HeapOnly&);HeapOnly operator=(const HeapOnly&);int a;};

四、不能被继承的类，

派生类的继承会调用基类的构造函数，c++98将基类的构造函数私有化，派生类中调不到基类的构造函数。则无法继承，c++11；final关键字


//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() {}
};
//c++11:关键字
class nonInheritC11 final
{};

五、只有一个对象的类

这是一种设计模式，叫做单例模式：

设计模式：设计模式（Design Pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类的、代码设计经验的总结。为什么会产生设计模式这样的东西呢？就像人类历史发展会产生兵法。最开始部落之间打仗时都是人拼人的对砍。后来春秋战国时期，七国之间经常打仗，就发现打仗也是有套路的，后来孙子就总结出了《孙子兵法》。孙子兵法也是类似。使用设计模式的目的：为了代码可重用性、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。设计模式使代码编写真正工程化；设计模式是软件工程的基石脉络，如同大厦的结构一样。

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。

单例模式有两种实现模式

饿汉（hungry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 {//hungry
public:static Singleton* GetInstance() {return &m_instance;}
private:Singleton() {};//c++98 防止拷贝Singleton(const Singleton &);Singleton& operator=(const Singleton &);//c++11Singleton(Singleton const&) = delete;Singleton& operator=(Singleton const&) = delete;static Singleton m_instance;// 程序入口前完成初始化
};static Singleton m_instance;

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。

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。

#include<iostream>
#include<mutex>
#include<thread>
using namespace std;class Singleton {
public:static Singleton* GetInstance() {if (nullptr == m_pInstance) {m_mtx.lock();if (nullptr == m_pInstance) {m_pInstance = new Singleton();}m_mtx.unlock();}return m_pInstance;}class CGarbo {public:~CGarbo() {if (Singleton::m_pInstance)delete Singleton::m_pInstance;}};static CGarbo Garbo;
private:Singleton() {};Singleton(Singleton const&);Singleton& operator=(Singleton const&);static Singleton* m_pInstance;static mutex m_mtx;
};Singleton* Singleton::m_pInstance = nullptr;
Singleton::CGarbo Garbo;
mutex Singleton::m_mtx;int main(){thread t1([] {cout << Singleton::GetInstance()<<"  " << endl; });thread t2([] {cout << Singleton::GetInstance()<<"  " << endl; });t1.join();t2.join();cout << Singleton::GetInstance()<< endl;cout << Singleton::GetInstance()<< endl;return 0;
}

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http://www.mrgr.cn/news/20606.html