C++中如何設計一個類只能在堆或者棧上創建對象，面試題

設計一個類，該類只能在堆上創建對象

• 將類的構造函數私有，拷貝構造聲明成私有。防止別人調用拷貝在棧上生成對象。
• 提供一個靜態的成員函數，在該靜態成員函數中完成堆對象的創建

注意

1. 在堆和棧上創建對象都會調用構造函數，為了防止在棧上創建對象我們將構造函數私有化。
2. 拷貝構造函數是在棧上創建對象。

class HeapOnly
{
public:
    static HeapOnly* CreateObject()
    {
        return new HeapOnly;//這使得創建該類對象都只能通過new，確保了該類只能在堆上創建對象
    }
    
private:
    HeapOnly(){}//在堆和棧上創建對象都會調用構造函數，為了防止在棧上創建對象我們將構造函數私有化
    HeapOnly(const HeapOnly&) = delete;//拷貝構造函數是在棧上創建對象
};

 

設計一個類，該類只能在棧上創建對象

方法一：

• 將類的構造函數私有。防止在堆上創建對象
• 提供一個靜態的成員函數，在該靜態成員函數中完成棧對象的創建

注意

1. 在堆和棧上創建對象都會調用構造函數，為了防止在堆上創建對象，應該將構造函數私有化。

class StackOnly
{
public:
    static StackOnly CreateObject()
    {
        return StackOnly();//確保了該類創建對象時不會使用new操作符，從而使得該類只能在棧上創建對象
    }
private:
    StackOnly(){}//在堆和棧上創建對象都會調用構造函數，為了防止在堆上創建對象，應該將構造函數私有化
};

 

方法二 只能在棧上創建對象，即不能在堆上創建，因此只要將new的功能屏蔽掉即可，即屏蔽掉operator new和定位new表達式，注意：屏蔽了operator new，實際也將定位new屏蔽掉。

class StackOnly    
{    
public:        
    StackOnly()  {} 
private:        
    void* operator new(size_t size);    
    void operator delete(void* p); 
};  

 

注意

• new和delete是用戶進行動態內存申請和釋放的操作符，operator new 和operator delete是系統提供的全局函數，new在底層調用operator new全局函數來申請空間，delete在底層通過operator delete全局函數來釋放空間。
• operator new函數實際通過malloc來申請空間，當malloc申請空間成功時直接返回；申請空間失敗，嘗試 執行空間不足應對措施，如果改應對措施用戶設置了，則繼續申請，否則拋異常。
• operator delete函數最終是通過free來釋放空間的