编程语言中的特殊类的设计

news2025/11/4 13:04:25

文章目录

不能被拷贝的类
只能在堆上创建对象的类:
- 方式一
- 方式二
设计类只能创建栈对象
实现类, 不能被继承
单例模式设计
- 饿汉模式
- 懒汉模式
- - 线程安全问题

不能被拷贝的类

c++98 只声明(不生成, 编译器默认会生成, 有浅拷贝等的问题), 不实现, 并将其访问设为private
在这里插入图片描述

c++11使用=delete来限制

只能在堆上创建对象的类:

方式一

在这里插入图片描述 delete使用会自动调用析构函数, 所以要销毁这个堆对象, 两种方式:
第二种:

方式二

构造函数私有化，提供一个函数用于创建对象
在这里插入图片描述
这样的方式并不完整, 利用拷贝构造还是能创建栈对象

所以这样的方式还要禁止掉拷贝构造函数才完美

HeapOnly(const HeapOnly& ho) = delete;

设计类只能创建栈对象

私有构造函数, 提供一个接口实现:
在这里插入图片描述但是防不住这样的写法:

在这里插入图片描述

这样也不能禁用拷贝构造, 因为在CreateObj中返回局部对象的值要调用拷贝构造,
所以最好的方式是:禁用new 或者是私有化

在这里插入图片描述

实现类, 不能被继承

1.构造函数私有化
在这里插入图片描述
2.c++11final修饰符

在这里插入图片描述

设计模式的概念:被反复使用, 被熟人知晓, 经过分类的, 代码设计经验的总结
(c++是不太关注的, 一般是应用方面比较关注(像Java等语言), 常见的有23种, 这边只细讲单例模式)
迭代器包装器(适配器)也算设计模式

单例模式设计

思想:对构造函数进行操作

饿汉模式

提前(main函数启动前)准备好,随时getinsert
在类内创建一个该类的对象(此时不允许, 不允许这样的方式来声明), 并且把这个类的对象设为static, 静态的不在对象里面.
这个对象的内存属于静态区, 访问权限属于private, 属于是类内的成员, 此时是属于声明, 定义需要使用类外定义

在这里插入图片描述
他的对象获取就需要使用这个方式

在这里插入图片描述同时要禁用拷贝构造和赋值构造:

完整代码及演示

class A
{
public:
	static A* GetInsert()
	{
		return &_inst;
	}
	void Add(const string& s1, const string& s2)
	{
		_dict[s1] = s2;
	}
	void Print()
	{
		for (auto& e : _dict)
		{
			cout << e.first << ":" << e.second << endl;
		}
	}
private:
	A() {}
	A(const A& a) = delete;
	A& operator=(const A& a) = delete;
	map<string, string> _dict;
	static A _inst;//先声明
};
A A::_inst;//定义
int main()
{
	A::GetInsert()->Add("sort", "排序");
	A::GetInsert()->Add("right", "向右");
	A::GetInsert()->Add("left", "向左");
	
	A::GetInsert()->Print();

	return 0;
}

结果演示
在这里插入图片描述

优点:
相比懒汉模式, 实现简单, 线程安全
缺点:
可能导致进程启动慢, 创建的单例对象首先会初始化很多
如果两个单例有启动先后顺序, 饿汉模式下无法控制
(导致问题的本质都是对象在main函数之前创建的有关)

懒汉模式

第一次用的时候再去创建(现吃现做)
与上述大致一致, 指向对象的指针初始化为nullptr
在类内构造的接口函数:

在这里插入图片描述
其他无异:


class B
{
public:
	static B* GetInstance()
	{
		if (_inst == nullptr)
		{
			_inst = new B;
		}

		return _inst;
	}
	void Add(const string& s1, const string& s2)
	{
		_dict[s1] = s2;
	}
	void Print()
	{
		for (auto& e : _dict)
		{
			cout << e.first << ":" << e.second << endl;
		}
	}
private:
	B() {}
	B(const B& a) = delete;
	B& operator=(const B& a) = delete;
	map<string, string> _dict;
	static B* _inst;//先声明
};
B* B::_inst = nullptr;//定义
int main()
{
	B::GetInstance()->Add("sort", "排序");
	B::GetInstance()->Add("right", "向右");
	B::GetInstance()->Add("left", "向左");
	
	B::GetInstance()->Print();

	return 0;
}