c++学习(特殊类设计)[30]

只能在堆上创建对象的类

如果你想要确保对象只能在堆上创建，可以通过将析构函数声明为私有，并提供一个静态成员函数来创建对象。这样，类的实例化只能通过调用静态成员函数来完成，而无法直接在栈上创建对象。

以下是一个示例：

class HeapOnlyClass {
private:HeapOnlyClass() {} // 私有的构造函数，防止在栈上创建对象~HeapOnlyClass() {} // 私有的析构函数public:static HeapOnlyClass* createInstance() {return new HeapOnlyClass();}
};int main() {// 无法在栈上创建对象// HeapOnlyClass obj;// 只能通过静态成员函数创建对象HeapOnlyClass* obj = HeapOnlyClass::createInstance();// 使用对象...delete obj; // 释放堆上的对象return 0;
}

在上面的示例中，HeapOnlyClass 类的构造函数和析构函数都被声明为私有。这意味着在类的外部无法直接创建对象或销毁对象。

通过提供一个静态成员函数 createInstance()，我们可以在堆上创建对象。静态成员函数返回一个指向 HeapOnlyClass 对象的指针。在 main() 函数中，我们使用 createInstance() 函数来创建对象，并在使用完对象后通过 delete 关键字释放对象。

这样，我们就可以确保对象只能在堆上创建，而无法在栈上创建。

只能在栈上创建对象的类

如果你想要确保对象只能在栈上创建，可以将类的构造函数声明为私有，并提供一个静态成员函数来创建对象。这样，类的实例化只能通过调用静态成员函数来完成，而无法直接在堆上创建对象。

以下是一个示例：

class StackOnlyClass {
private:StackOnlyClass() {} // 私有的构造函数，防止在堆上创建对象public:static StackOnlyClass createInstance() {return StackOnlyClass();}
};int main() {// 无法在堆上创建对象// StackOnlyClass* obj = new StackOnlyClass();// 只能通过静态成员函数创建对象StackOnlyClass obj = StackOnlyClass::createInstance();// 使用对象...return 0;
}

在上面的示例中，StackOnlyClass 类的构造函数被声明为私有。这意味着在类的外部无法直接创建对象。

通过提供一个静态成员函数 createInstance()，我们可以在栈上创建对象。静态成员函数返回一个 StackOnlyClass 对象。在 main() 函数中，我们使用 createInstance() 函数来创建对象，并在使用完对象后，对象会自动被销毁。

这样，我们就可以确保对象只能在栈上创建，而无法在堆上创建。

单例模式（一个类之只能创建一个对象）

在这里插入图片描述

单例模式可以通过懒汉模式和饿汉模式来实现。下面我将为你解释这两种方式的实现。

懒汉模式：
懒汉模式是指在需要获取实例时才会创建对象。实现懒汉模式的关键是延迟实例化，即在第一次调用获取实例的方法时才创建对象。

class LazySingleton {
private:static LazySingleton* instance;LazySingleton() {} // 私有构造函数public:static LazySingleton* getInstance() {if (instance == nullptr) {instance = new LazySingleton();}return instance;}
};LazySingleton* LazySingleton::instance = nullptr;

在上面的示例中，LazySingleton 类的构造函数被声明为私有，无法直接实例化对象。通过静态成员变量 instance 来保存类的唯一实例，并在 getInstance() 方法中进行延迟实例化。如果 instance 为 nullptr，则创建一个新的 LazySingleton 对象。如果 instance 不为 nullptr，则直接返回现有的实例。

饿汉模式：
饿汉模式是指在类加载时就创建对象，无需延迟实例化。实现饿汉模式的关键是在类定义中直接创建对象，并提供一个静态方法来获取这个实例。

class EagerSingleton {
private:static EagerSingleton* instance;EagerSingleton() {} // 私有构造函数public:static EagerSingleton* getInstance() {return instance;}
};EagerSingleton* EagerSingleton::instance = new EagerSingleton();