【C++干货铺】常用的特殊类——饿汉模式和懒汉模式

=========================================================================

个人主页点击直达：小白不是程序媛

C++系列专栏：C++干货铺

代码仓库：Gitee

=========================================================================

请设计一个类，不能被拷贝

请设计一个类，只能在堆上创建对象

请设计一个类，只能在栈上创建对象

请设计一个类，不能被继承

请设计一个类，只能创建一个对象（单例模式）

设计模式

单列模式

饿汉模式

懒汉模式

请设计一个类，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。

C++98

将拷贝构造函数与赋值运算符重载只声明不定义，并且将其访问权限设置为私有即可。

//C++98
//将拷贝构造函数和复制重载函数私有化
class CopyBan
{
public:CopyBan(){}
private:CopyBan(const CopyBan& );CopyBan& operator=(const CopyBan&);
};

原因：

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
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。

C++11

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。

//C++11
//使用关键字delete删除拷贝构造函数和赋值重载函数
class Copyban
{Copyban(const Copyban&) = delete;Copyban& operator=(const Copyban&)=delete;
};

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* Create(){return new HeapOnly;}
private:HeapOnly(){}//也可以使用delete关键字删除两个函数HeapOnly(const HeapOnly&) {}HeapOnly& operator=(const HeapOnly&){}
};

请设计一个类，只能在栈上创建对象

实现方式：

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。

//将new和delete操作符删除
class StackOnly
{
public:static StackOnly Cerate(){//返回匿名对象return StackOnly();}void* operator new(size_t size)  = delete;void operator delete(void* ptr) = delete;
private:StackOnly() {};};

请设计一个类，不能被继承

C++98

//C++98 将构造函数私有化，派生类中调不到基类的构造函数，则无法被继承
class NonInherit
{
public:static NonInherit Cerate(){//返回匿名对象return NonInherit();}
private:NonInherit() {};};

C++11

final关键字:final修饰类，表示该类不能被继承

//C++11
class A final
{// ....
};

请设计一个类，只能创建一个对象（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。

单列模式

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。

// 饿汉模式:提前(main函数启动时)创建好实例对象
// 优点：实现简单
// 缺点：1、可能会导致进程启动慢、2、如果两个单例有启动先后顺序，那么饿汉无法控制
class A
{
public:static A* GetInstance(){return &_inst;}void Add(const string& key, const string& value){_dict[key] = value;}void Print(){for (auto& kv : _dict){cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;}cout << endl;}
private:A(){}A(const A& aa) = delete;A& operator=(const A& aa) = delete;map<string, string> _dict;int _n = 0;static A _inst;
};A A::_inst;
int main()
{//A aa1;//A aa2;A::GetInstance()->Add("sort", "排序");A::GetInstance()->Add("left", "左边");A::GetInstance()->Add("right", "右边");A::GetInstance()->Print();//禁用拷贝构造和赋值重载可以防止被拷贝生成其他类/*A copy(*A::GetInstance());copy.Print();A::GetInstance()->Add("left", "剩余");copy.Print();A::GetInstance()->Print();*///*A::GetInstance() = *A::GetInstance();return 0;
}

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。

// 懒汉模式:第一次用的时候再创建（现吃现做）
// todo:线程安全问题
// new的懒汉对象一般不需要释放，进程正常结束会释放资源
// 如果需要做一些动作，比如持久化，那么可以利用gc类static对象搞定
class B
{
public:static B* GetInstance(){if (_inst == nullptr){_inst = new B;}return _inst;}void Add(const string& key, const string& value){_dict[key] = value;}void Print(){for (auto& kv : _dict){cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;}cout << endl;}static void DelInstance(){if (_inst){delete _inst;_inst = nullptr;}}private:B(){}~B(){// 持久化：要求把数据写到文件cout << "数据写到文件" << endl;}B(const B& aa) = delete;B& operator=(const B& aa) = delete;map<string, string> _dict;int _n = 0;static B* _inst;class gc{public:~gc(){DelInstance();}};static gc _gc;
};B* B::_inst = nullptr;
B::gc B::_gc;int main()
{B::GetInstance()->Add("sort", "排序");B::GetInstance()->Add("left", "左边");B::GetInstance()->Add("right", "右边");B::GetInstance()->Print();B::GetInstance()->Add("right", "xxx");B::GetInstance()->Print();//B::DelInstance();cout << "xxxxxxxxxxx" << endl;// 期望main函数结束后自动调用return 0;
}

今天给大家分享介绍了C++中的几种特殊的类。如果觉得文章还不错的话，可以三连支持一下，个人主页还有很多有趣的文章，欢迎小伙伴们前去点评，您的三连支持就是我前进的动力！

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.rhkb.cn/news/245669.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系长河编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！