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C++入门——21特殊的类

news 来源：原创 2024/9/20 6:51:27

1.不能被拷贝的类

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。

1.1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。

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。

class CopyBan
{// ...private:CopyBan(const CopyBan&);CopyBan& operator=(const CopyBan&);//...
};

1.2在拷贝构造函数以及赋值运算符重载函数后跟上=delete

表示让编译器删除掉该默认成员函数。

class CopyBan
{// ...CopyBan(const CopyBan&)=delete;CopyBan& operator=(const CopyBan&)=delete;//...
};

2.只能在堆上创建对象的类

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

2.1将构造、拷贝构造函数只声明不定义，并且将其访问权限设置为私有。

class HeapOnly
{
public:static HeapOnly* CreateObject(){return new HeapOnly;}
private:HeapOnly() {}// 1.只声明,不实现。因为实现可能会很麻烦，而本身不需要// 2.声明成私有HeapOnly(const HeapOnly&)；
};

2.在拷贝构造函数后跟上=delete

class CopyBan
{// ...CopyBan(const CopyBan&)=delete;CopyBan& operator=(const CopyBan&)=delete;//...
};class HeapOnly
{
public:static HeapOnly* CreateObject(){return new HeapOnly;}
private:HeapOnly() {}// 1.只声明,不实现。因为实现可能会很麻烦，而本身不需要// 2.声明成私有HeapOnly(const HeapOnly&) = delete;
};

3.只在栈上创建对象的类

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。

class StackOnly
{
public:static StackOnly CreateObj(){return StackOnly();}// 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():_a(0){}private:int _a;
};

4.不能被继承的类

构造函数私有化

class NonInherit
{
public:static NonInherit GetInstance(){return NonInherit();}
private:NonInherit(){}
};

final关键字，final修饰类，表示该类不能被继承

class A final
{// ....
};

5.只能创建一个对象的类(单例模式）

5.1饿汉模式

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。可能会导致进程启动慢，且如果有多个单例类对象实例启动顺序不确定。

InfoMgr -- 单例
class InfoMgr
{
public:static InfoMgr* GetInstance(){return _spInst;}void SetAddress(const string& s){_address = s;}string& GetAddress(){return _address;}private:InfoMgr(){}InfoMgr(const InfoMgr&) = delete;string _address;int _secretKey;static InfoMgr* _spInst; // 声明
};InfoMgr* InfoMgr::_spInst = new InfoMgr; // 定义int main()
{//InfoMgr info1;//static InfoMgr info2;//InfoMgr info3;// 全局只有一个InfoMgr对象InfoMgr::GetInstance()->SetAddress("xxxxxx");cout << InfoMgr::GetInstance()->GetAddress() << endl;return 0;
}

5.2懒汉模式

第一次使用实例对象时，创建对象。进程启动无负载。多个单例实例启动顺序自由控制。

class InfoMgr
{
public:static InfoMgr* GetInstance(){// 还需要加锁  -- 双检查加锁if (_spInst == nullptr){_spInst = new InfoMgr;}return _spInst;}void SetAddress(const string& s){_address = s;}string& GetAddress(){return _address;}// 实现一个内嵌垃圾回收类    class CGarbo {public:~CGarbo(){if (_spInst)delete _spInst;}};// 定义一个静态成员变量，程序结束时，系统会自动调用它的析构函数从而释放单例对象static CGarbo Garbo;private:InfoMgr(){}~InfoMgr(){// 假设析构时需要信息写到文件持久化}InfoMgr(const InfoMgr&) = delete;string _address;int _secretKey;static InfoMgr* _spInst; // 声明
};InfoMgr* InfoMgr::_spInst = nullptr; // 定义
InfoMgr::CGarbo Garbo;