特殊类设计

目录

一.特殊类设计

1.设计一个类，不能拷贝。

2.设计一个类，只能在堆上创建对象。

3.设计一个类，只能在栈上创建对象。

4.实现一个类，该类不能被继承。

二.*设计模式

单例模式

1.饿汉模式 

2.懒汉模式

---

一.特殊类设计

1.设计一个类，不能拷贝。

将拷贝构造和赋值重载用delete禁掉（C++11）；或将构造设为私有（C++98）

2.设计一个类，只能在堆上创建对象。

方法一：堆上的对象特点：手动释放资源（析构），而其他对象都是自动生命周期结束后，自动调用析构函数，所以仅需将析构函数设为私有，然后在public中写一个能够释放资源的成员函数即可。

方法二：将构造函数、拷贝构造、赋值重载设为私有，写一个public的静态成员函数（return new tmp;），去调构造。

3.设计一个类，只能在栈上创建对象。

方法：将构造函数封死，用静态成员函数+拷贝构造创建对象。但是，若 new 创建对象时，不是用默认构造初始化，而是用拷贝构造初始化，则也能创建堆上的对象。所以，我们需要对operator new 进行重载，将operator new 禁用掉。

4.实现一个类，该类不能被继承。

方法：①用fianl修饰类（C++11）； ②构造函数私有化（C++98）

为什么构造函数私有化能让一个类不能被继承？

--- 基类中的私有成员对于派生类而言“不可见”，而继承时，派生类必须要先调用基类的构造函数，由于派生类无法访问基类中“不可见”的成员，所以基类构造失败。

二.设计模式

啥是设计模式，或者说设计模式有什么用？

设计模式是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类的、代码设计经验的总结。就像人类历史发展会产生兵法，最开始人类部落之间打仗都是人数对拼，后来到了春秋战国，七国之间经常打仗，就发现打仗也是有套路的，后来孙子著兵法，总结打仗的套路。

设计模式的意义：为了代码的可重用性更高、代码更容易被他人理解、保证代码的可靠性。设计模式使用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。单例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它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方式，即懒汉模式和饿汉模式~ ~

单例模式的核心：构造函数私有化 + 私有静态单例对象 + 获取单例对象公有接口。

1.饿汉模式 

特点：在进入main()函数之前，就创建单例对象（仿佛抢不着饭吃，饿死鬼似的）。

在main()函数的外面对静态单例对象实例化，程序启动时，就会在进入main()函数之前就为单例对象开辟资源。

由于单例对象是在类的内部生命的，所以单例对象实例化时，可以访问私有的构造函数。

为防止单例类的拷贝、定义新对象等操作，我们需要将拷贝构造、赋值重载给禁掉。

假设我们想让一份unordered_map类型的资源在整个进程的生命周期中只有一份，就可以将其封装为单例类，具体代码如下：

饿汉模式的缺点：

①如果单例对象初始化内容很多，会影响程序的启动速度；

②如果两个单例类，要求A先创建，B再创建，B的初始化依赖A，无法保证A和B的初始化顺序;

2.懒汉模式

特点：会在进入main()函数之后，当我们调用GetInstance()接口时，才对单例对象实例化。

实现机制：将单例对象设为指针类型，当我们调用GetInstance()时，才对指针开辟空间。

代码如下（仍为保证unordered_map中的资源全局只有一份）：