【C++】一些特殊类的实现

请设计一个类，只能在堆上创建对象

//法一
class HeapOnly
{
public:
//2. 创建对象，提供接口
//如何创建对象？写一个接口创建对象，但调用该函数需要对象，对象需要调用该函数才创建，
//所以可以将该函数变成静态成员函数。
static HeapOnly* CreateObj()
{
return new HeapOnly;
}

private:
//1. 将构造函数私有化
HeapOnly()
{
//......
}

 //3. 防止拷贝
 HeapOnly(const HeapOnly& ho) = delete;//告诉编译器删除该函数
 HeapOnly& operator=(const HeapOnly& ho) = delete;

};

//法二
class HeapOnly
{
public:

 //2. 写一个函数释放资源
 //为什么用写一个函数释放空间？HeapOnly hp1在程序结束后会调用析构函数，但析构函数已私有，
 //所以hp1创建失败；HeapOnly* hp2在程序结束后不会调用析构函数，所以得自己写一个函数手动
 //释放资源。
 void Destroy()
 {
 	//delete ......
 }

private:
//1. 将析构函数私有化
~HeapOnly()
{
//......
}
};

请设计一个类，只能在栈上创建对象

class StackOnly
{
public:
//2. 提供接口，返回对象
static StackOnly CreateObj()
{
StackOnly so;
return so;
}

 //3. new = operator new + 构造（或者拷贝构造）。还有可能在堆上创建空间，
 //StackOnly* so2 = new StackOnly(so1)，但我们不能将拷贝构造私有且封掉，
 //因为上面函数是传值返回，会调用拷贝构造，所以得实现一个类专属的operator
 //new，然后私有再封掉，这样就不会在堆上创建空间

private:
//1. 将构造函数私有
StackOnly()
{
//......
}

 //3. 私有operator new
 void* operator new(size_t size) = delete;

};

请设计一个类，该类不能发生拷贝

class CopyBin
{
public:
private:
CopyBin(const CopyBin& cb) = delete;
CopyBin& operator=(const CopyBin& cd) = delete;
};
请设计一个类，该类不能被继承

//法一：+final
class NoInherit final
{
public:
private:
};

//法二：
class NoInherit
{
public:
private:
//将构造函数私有。子类对象构造必须调用父类的构造，不能调用就无法继承
NoInherit()
{
//......
}
};

单例模式

//请设计一个类，该类只能创建一个对象(即：单例模式(重要))
//a.什么是单例模式？一个类只能创建一个对象
//b.模拟实现饿汉模式，并给出其优缺点
namespace hungry
{
class OnlyOne
{
public:
//2. 提供获得单例对象的成员函数
static OnlyOne& GetInstance()
{
return _ins;
}

 private:
 	//1. 构造函数私有
 	OnlyOne()
 	{
 		//......
 	}

 	//3. 防拷贝
 	OnlyOne(const OnlyOne& oo) = delete;
 	OnlyOne operator=(const OnlyOne& oo) = delete;

 	static OnlyOne _ins;
 };
 OnlyOne OnlyOne::_ins;
 //优点：实现简单
 //缺点：1.如果单例对象初始化内容多，会影响启动速度。（main是启动入口，启动之前要做准备，还要创建单例对象）
 //2.如果有多个单例对象，启动顺序不确定。

}

//c.模拟实现懒汉模式，并给出其优缺点
namespace lazy
{
class OnlyOne
{
public:
//2. 提供获得单例对象的成员函数
static OnlyOne& GetInstance()
{
if (_ins == nullptr)
{
_ins = new OnlyOne;
}
return *_ins;
}

 	//4. 一般单例不用释放，单例一般进程结束就结束，让编译器自动回收就行
 	//特殊场景：1、中途需要显示释放  2、程序结束时，需要做一些特殊动作（如持久化）
 	static void DelInstance()
 	{
 		if (_ins)
 		{
 			delete _ins;//会调用析构函数
 		}
 	}

 	//5. 如何在程序结束后也调用析构函数？
 	//写一个类，将DelInstance交给GC管理，当程序结束，GC生命周期结束，编译器会调用其析构，
 	//此时就顺便将DelInstance执行
 	static class GC
 	{
 	public:
 		~GC()
 		{
 			DelInstance();
 		}
 	};

 private:
 	//1. 构造函数私有
 	OnlyOne()
 	{
 		//......
 	}

 	//delete会调用析构函数，由于是在类内部，所以能调用；程序结束不会调用析构函数，因为析构函数私有，
 	//所以在析构函数中所做的一些事情就不能实现，所以需要显示释放
 	~OnlyOne()
 	{
 		//......
 	}

 	//3. 防拷贝
 	OnlyOne(const OnlyOne& oo) = delete;
 	OnlyOne operator=(const OnlyOne& oo) = delete;

 	static OnlyOne* _ins;
 	static GC _gc;
 };
 OnlyOne* OnlyOne::_ins = nullptr;
 OnlyOne::GC OnlyOne::_gc;
 //优点：1.第一次调用GetInstance才创建对象，不会影响启动速度
 //2.不用担心启动顺序，想让谁创建单例子就让谁GetInstance。

}