C++中如何设计一个类只能在堆或者栈上创建对象

Posted 2020-11-29 al-fajr

设计一个类，该类只能在堆上创建对象

• 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

注意

1. 在堆和栈上创建对象都会调用构造函数，为了防止在栈上创建对象我们将构造函数私有化。
2. 拷贝构造函数是在栈上创建对象。

 1 class HeapOnly
 2 {
 3 public:
 4     static HeapOnly* CreateObject()
 5     {
 6         return new HeapOnly;//这使得创建该类对象都只能通过new，确保了该类只能在堆上创建对象
 7     }
 8     
 9 private:
10     HeapOnly(){}//在堆和栈上创建对象都会调用构造函数，为了防止在栈上创建对象我们将构造函数私有化
11     HeapOnly(const HeapOnly&) = delete;//拷贝构造函数是在栈上创建对象
12 };

 

设计一个类，该类只能在栈上创建对象

方法一：

• 将类的构造函数私有。防止在堆上创建对象
• 提供一个静态的成员函数，在该静态成员函数中完成栈对象的创建

注意

1. 在堆和栈上创建对象都会调用构造函数，为了防止在堆上创建对象，应该将构造函数私有化。

 1 class StackOnly
 2 {
 3 public:
 4     static StackOnly CreateObject()
 5     {
 6         return StackOnly();//确保了该类创建对象时不会使用new操作符，从而使得该类只能在栈上创建对象
 7     }
 8 private:
 9     StackOnly(){}//在堆和栈上创建对象都会调用构造函数，为了防止在堆上创建对象，应该将构造函数私有化
10 };

 

方法二 只能在栈上创建对象，即不能在堆上创建，因此只要将new的功能屏蔽掉即可，即屏蔽掉operator new和定位new表达式，注意：屏蔽了operator new，实际也将定位new屏蔽掉。

1 class StackOnly    
2 {    
3 public:        
4     StackOnly()  {} 
5 private:        
6     void* operator new(size_t size);    
7     void operator delete(void* p); 
8 };  

 

注意

• new和delete是用户进行动态内存申请和释放的操作符，operator new 和operator delete是系统提供的全局函数，new在底层调用operator new全局函数来申请空间，delete在底层通过operator delete全局函数来释放空间。
• operator new函数实际通过malloc来申请空间，当malloc申请空间成功时直接返回；申请空间失败，尝试 执行空间不足应对措施，如果改应对措施用户设置了，则继续申请，否则抛异常。
• operator delete函数最终是通过free来释放空间的