C++ 特殊类设计

只能在栈上创建对象

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;
};

只能在堆上创建对象

class HeapOnly
{
public:
static HeapOnly* CreateObject()
{
return new HeapOnly;
}
private:
HeapOnly() {}
// C++98
// 1.只声明,不实现。因为实现可能会很麻烦，而你本身不需要
// 2.声明成私有
HeapOnly(const HeapOnly&)；
// or
// C++11
HeapOnly(const HeapOnly&) = delete;
};

不能被拷贝的类 

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。

class CopyBan
{
// ...
private:
CopyBan(const CopyBan&);
CopyBan& operator=(const CopyBan&);
//...
};

不能被继承的类

两种方法：

C++98：

构造函数私有化，派生类调不到基类的构造函数，无法继承

class NonInherit
{
public:
static NonInherit GetInstance()
{
return NonInherit();
}
private:
NonInherit()
{}
};

 C++11：

直接使用 final关键字修饰类，表示该类不能被继承

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

只能创建一个对象的类（单例模式）

一个类只能创建一个对象，即单例模式，该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。

单例模式有两种实现模式：

饿汉模式

就是说不管你将来用不用，程序启动时就创建一个唯一的实例对象

class Singleton
{
public:

static Singleton* GetInstance()
{
    return &m_instance;
}

private:

// 构造函数私有
Singleton(){};

    // C++98 防拷贝
    Singleton(Singleton const&);
    Singleton& operator=(Singleton const&);

    // or
    // C++11防拷贝
    Singleton(Singleton const&) = delete;
    Singleton& operator=(Singleton const&) = delete;

static Singleton m_instance;
};

Singleton Singleton::m_instance; // 在程序入口之前就完成单例对象的初始化

如果单例对象构造十分耗时或者占用很多资源，比如加载插件啊， 初始化网络连接啊，读取
文件啊等等，而有可能该对象程序运行时不会用到，那么也要在程序一开始就进行初始化，
就会导致程序启动时非常的缓慢。 所以这种情况使用懒汉模式（延迟加载）更好。

 懒汉模式

#include
#include
#include
using namespace std;

class Singleton
{
public:
static Singleton* GetInstance() {
// 注意这里一定要使用Double-Check的方式加锁，才能保证效率和线程安全
if (nullptr == m_pInstance) {
    m_mtx.lock();
    if (nullptr == m_pInstance) {

        m_pInstance = new Singleton();   
    }
    m_mtx.unlock();
    }

    return m_pInstance;
}
// 实现一个内嵌垃圾回收类
class CGarbo {
public:
    ~CGarbo(){
        if (Singleton::m_pInstance)
            delete Singleton::m_pInstance;
    }
};
// 定义一个静态成员变量，程序结束时，系统会自动调用它的析构函数从而释放单例对象
static CGarbo Garbo;

private:
// 构造函数私有
    Singleton(){};
// 防拷贝
    Singleton(Singleton const&);
    Singleton& operator=(Singleton const&);
    static Singleton* m_pInstance; // 单例对象指针
    static mutex m_mtx; //互斥锁
};

Singleton* Singleton::m_pInstance = nullptr;
Singleton::CGarbo Garbo;
mutex Singleton::m_mtx;

int main()
{
    thread t1([]{cout << &Singleton::GetInstance() << endl; });
    thread t2([]{cout << &Singleton::GetInstance() << endl; });

    t1.join();
    t2.join();

    cout << &Singleton::GetInstance() << endl;
    cout << &Singleton::GetInstance() << endl;

    return 0;
}