【C++】一文全解四种经典 [ 特殊类 ]的设计

简介: 【C++】一文全解四种经典 [ 特殊类 ]的设计

前言

大家好吖,欢迎来到 YY 滴C++系列 ,热烈欢迎! 本章主要内容面向接触过C++的老铁

主要内容含:


一.请设计一个类,不能被拷贝

  • 原理:
  1. 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
  2. 拷贝和构造是在栈上生成对象
  • 要实现以上操作,C++98和C++11中有不同的操作
  • C++98
  • 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即可。
class CopyBan
{
    // ...
    
private:
    CopyBan(const CopyBan&);
    CopyBan& operator=(const CopyBan&);
    //...
};
  • C++11
  • C++11扩展delete的用法,delete除了释放new申请的资源外,如果在默认成员函数后跟上
    =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;
    //...
};

二.请设计一个类,只能在堆上创建对象

  • 原理:
  1. 拷贝和构造是在栈上生成对象 ,首先要实现一个前提:设计一个类,不能被拷贝,也不能被构造
  2. new生成的对象是 在堆上生成的
  • 重点:
  1. 我们根据【一.请设计一个类,不能被拷贝】中的处理,要设计一个类,【不能被拷贝,也不能被构造】, 即让默认构造和默认拷贝设置为私有即可
  2. 由于默认构造被私有了;我们需要设置一个成员函数(下面展示的CreateObject() ),来new一个对象; 但是因为这是一个成员函数,我们没有构造一个类所以不能调用他 我们把该成员函数设置成静态的即可
class HeapOnly    
{     
public:     
    static HeapOnly* CreateObject()  
   {      
        return new HeapOnly;    
   }
private:    
 // C++98
    HeapOnly() {}
    HeapOnly(const HeapOnly&);
    
    // or
    
    // C++11    
    HeapOnly(const HeapOnly&) = delete;
};

三.请设计一个类,只能在栈上创建对象

  • 原理:
  1. 拷贝和构造是在栈上生成对象 ,首先要实现一个前提:设计一个类,不能new出一个对象
  2. new生成的对象是 在堆上生成的
  3. 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;
};

四.请设计一个类,不能被继承(C++11)

1)C++98

  • 派生类构造时会调用基类的构造函数
  • C++98中构造函数私有化,派生类中调不到基类的构造函数。则无法继承
// C++98中构造函数私有化,派生类中调不到基类的构造函数。则无法继承
class NonInherit
{
public:
 static NonInherit GetInstance()
 {
 return NonInherit();
 }
private:
 NonInherit()
 {}
};

2)C++11

  • final关键字,final修饰类,表示该类不能被继承。
class A  final
{
    // ....
};

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