禁止拷贝、赋值和单例模式

这几天涉及到禁止类的拷贝与赋值，所以来写一下相关的东西。如有错漏，还望指摘。

首先，如果未定义构造函数、拷贝函数和赋值操作符的时候，C++会为类自动生成默认版本的。如果想禁止类的拷贝、赋值，甚至构造，有两种方法。

1. 将其设为私有。
   这种方法很简单，就是写一个拷贝构造函数、赋值操作符，然后将其放在private限定符下。这样当外部想要拷贝或者赋值时，就会发现这个是私有的，禁止访问。
   使用这种方法时，函数本身仍是存在的，只是访问被限定了。此时于类的内部仍然可以进行拷贝或者赋值。所以当你仍然需要拷贝或者赋值，只是禁止从外部进行时，可以使用这种方式。
   示例：

   class Test {
   private:
       Test(const Test&) {};
       Test& operator = (const Test&) { cout << "assign" << endl; return *this; }
   public:
       Test() {};
       static void makeACopy(Test& left, const Test& right){
           left = right;
       }
   }
   
   int main(){
       Test a; //成功
       Test b = a; //失败，拷贝函数不可访问
       Test c(a); //失败，拷贝函数不可访问
       Test d;
       d = a; //失败，赋值操作符禁止访问
       Test::makeACopy(d,a); //成功，在类内可以进行赋值
   }
   

2. 使用delete关键字
   使用delete关键字可以禁止函数的生成。此时无论从外部还是内部，都禁止对该函数的调用。好处是放在什么限定符下都可以，无论是private抑或是public。这样在将其定义成宏时，无需定义限定符，不用担心使用宏之后还需要重新定义限定符。
   示例

   class Test{
   public:
       Test() {};
       Test(const Test&) = delete;
       Test& operator = (const Test&) = delete;
   }
   
   int main(){
       Test a; //成功
       Test b = a; //失败，它是已删除的函数
       Test c(a); //失败，它是已删除的函数
       Test d;
       d = a; //失败，赋值操作符禁止访问
   }
   

这两种方法的优缺点涉及到接下来说的单例模式。

单例模式
所谓单例模式，就是说只能有一个实例存在。通常使用的方法是，由类内负责实例的生成，而禁止类外构造。
示例如下：

#define DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(class_name) \
    class_name(const class_name&) = delete;\
    class_name& operator = (const class_name&) = delete;
    
class Singleton{
private:
    //此时只能使用第一种方法，因为在类内我们仍然需要调用构造函数
    //我们只是禁止类外进行构造
    Singleton(arg) {};
public:
    //此时使用第二种方法禁止拷贝构造函数和赋值操作符
    //使得使用宏时，无须担心之后的函数会变成私有
    DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(Singleton)
    static Singleton* getInstance(arg){
        static Singleton instance(arg);
        return &instance;
    }
}

此时构造函数为私有，所以禁止类外构造。类外只能通过静态函数getInstance来获取唯一一个的静态实例。另外，使用静态变量的好处是，类外无需再关心什么时候析构这个类。静态变量随着程序的结束自动进行析构。但是需要注意的是！因为返回的是指针，所以类外可以进行手动析构，但是这会导致程序结束时发生错误。