【C++】特殊类设计

一、请设计一个类，只能在堆上创建对象

实现方式

• 将类的构造函数私有，并禁用拷贝构造函数（目的是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

代码示例

class HeapOnly
{
public:
	static HeapOnly* GreateObject()
	{
		return new HeapOnly();
	}

private:
	HeapOnly() {};
	HeapOnly(const HeapOnly&) = delete;
};

int main()
{
	// 成功，通过静态方法在堆上创建并返回对象
	HeapOnly* p1 = HeapOnly::GreateObject();
	// 失败，试图通过拷贝构造在栈上创建对象
	HeapOnly p2(*p1);
	return 0;
}

二、请设计一个类，只能在栈上创建对象

实现方式：屏蔽new
 因为 new 在底层调用void* operator new(size_t size)函数，只需将该函数屏蔽掉即可。

代码示例

class StackOnly
{
private:
	// 因为 new 和 delete 是搭配使用的
	// 所以我们要禁的话就把两个都给禁了
	void* operator new(size_t size) = delete;
	void operator delete(void*) = delete;
};

三、请设计一个类，不能被拷贝

实现方式：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。

代码示例

class CopyBan
{
public:
	// 一旦显示声明了拷贝构造，则编译器生成的默认构造函数就不存在了
	// 反之则不会
	CopyBan() {};
	
private:
	CopyBan(const CopyBan&) = delete;
	CopyBan& operator=(const CopyBan&) = delete;
};

四、请设计一个类，不能被继承

C++98方式：将基类的构造函数私有化，这样派生类中就调不到基类的构造函数，也就无法继承。

class InheritBan
{
public:
	// 通过静态方法返回在栈上创建的基类对象
	static InheritBan GreateObjectOnStack()
	{
		return InheritBan();
	}
	// 通过静态方法返回在堆上创建的基类对象
	static InheritBan* GreateObjectOnHeap()
	{
		return new InheritBan();
	}

private:
	// 构造函数私有，则派生类无法调用，也就实现不了继承
	InheritBan() {};
};

C++11方式：通过 final 关键字修饰基类，表示该类不能被继承。

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