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1.请设计一个类，不能被拷贝
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。
C++98
将拷贝构造函数与赋值运算符重载只声明不定义，并且将其访问权限设置为私有即可。
class CopyBan
{
// ...
private:
CopyBan(const CopyBan&);
CopyBan& operator=(const CopyBan&);
//...
};
原因：
- 设置成私有：如果只声明没有设置成private，用户自己如果在类外定义了，就可以不
能禁止拷贝了 - 只声明不定义：不定义是因为该函数根本不会调用，定义了其实也没有什么意义，不写反而还简单，而且如果定义了就不会防止成员函数内部拷贝了。
C++11
C++11扩展delete的用法，delete除了释放new申请的资源外，如果在默认成员函数后跟上
=delete，表示让编译器删除掉该默认成员函数
class CopyBan
{
// ...
CopyBan(const CopyBan&)=delete;
CopyBan& operator=(const CopyBan&)=delete;
//...
};
2. 请设计一个类，只能在堆上创建对象
实现方式：
2.1 将类的构造函数私有，拷贝构造声明成私有。防止别人调用拷贝在栈上生成对象。
//只能在堆上建立对象
class HeapOnly
{
//正确释放对象的方法
public:
/*static void Delete(HeapOnly* p)
{
delete p;
}*/
void Delete()
{
delete this;
}
private:
//1. 析构函数私有（这个方法hp1和hp2不能使用）
~HeapOnly()
{
cout << "~HeapOnly()" << endl;
}
private:
int _a;
};
int main()
{
/*HeapOnly hp1;
static HeapOnly hp2;*/
HeapOnly* ptr = new HeapOnly;//自定义类型不调析构
//delete ptr;//此时第一种方法，不能释放对象
//HeapOnly::Delete(ptr);
ptr->Delete();
return 0;
}
2.2 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
//只能在堆上建立对象
class HeapOnly
{
public:
//提供公有创建对象(获取对象的方式）的一个类，对象控制是new出来了的
static HeapOnly* CreateObj()
{
return new HeapOnly;
}
//防拷贝
HeapOnly(const HeapOnly& hp) = delete;
HeapOnly& operator=(const HeapOnly& hp) = delete;
private:
//2. 构造函数私有（三个都限制住了）
HeapOnly()
:_a(0)
{
}
private:
int _a;
};
int main()
{
//HeapOnly hp1;
//static HeapOnly hp2;
//HeapOnly* hp3 = new HeapOnly;//自定义类型不调析构
//delete hp3;
HeapOnly* hp3 = HeapOnly::CreateObj();//自定义类型不调析构
//HeapOnly copy(*hp3);//拷贝构造
delete hp3;
return 0;
}
3. 请设计一个类，只能在栈上创建对象
同上将构造函数私有化，然后设计静态方法创建对象返回即可
缺陷：拷贝构造，不能完全限制住
// 只能在栈上创建对象
class StackOnly
{
public:
static StackOnly CreateObj()
{
StackOnly st;
return st;
}
// 不能防拷贝
//StackOnly(const StackOnly& st) = delete;
//StackOnly& operator=(const StackOnly& st) = delete;
void* operator new(size_t n) = delete;
private:
// 构造函数私有
StackOnly()
:_a(0)
{
}
private:
int _a;
};
int main()
{
/*StackOnly st1;
static StackOnly st2;
StackOnly* st3 = new StackOnly;*/
StackOnly* st1 = StackOnly::CreateObj();
//拷贝构造
static StackOnly copy2(st1);//不好处理
//StackOnly* copy3 = new StackOnly(st1);
return 0;
}
4. 请设计一个类，不能被继承
C++98方式
// C++98中构造函数私有化，派生类中调不到基类的构造函数。则无法继承
class NonInherit
{
public:
static NonInherit GetInstance()
{
return NonInherit();
}
private:
NonInherit()
{
}
};
C++11方法
final关键字，final修饰类，表示该类不能被继承
class A final
{
// ....
};
5. 请设计一个类，只能创建一个对象(单例模式)
设计模式：
设计模式（Design Pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类的、代码设计经验的总结。
为什么会产生设计模式这样的东西呢？就像人类历史发展会产生兵法。最开始部落之间打
仗时都是人拼人的对砍。后来春秋战国时期，七国之间经常打仗，就发现打仗也是有套路的，后来孙子就总结出了《孙子兵法》。孙子兵法也是类似。
使用设计模式的目的：
为了代码可重用性、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。 设计模
式使代码编写真正工程化；设计模式是软件工程的基石脉络，如同大厦的结构一样。
单例模式：
一个进程里
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。比如在某个服务器程序中，该服务器的配置信息存放在一个文件中，这些配置数据由一个单例对象统一读取，然后服务进程中的其他对象再通过这个单例对象获取这些配置信息，这种方式简化了在复杂环境下的配置管理。
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。
//饿汉模式——一开始（mian函数之前）就创建出对象
// 优点：简单、没有线程安全问题
// 缺点：
// 1、一个程序中，多个单例，并且有先后创建初始化顺序要求时，饿汉无法控制。
// 比如程序两个单例类A 和 B，假设要求A先创建初始化，B再创建初始化。
// 2、饿汉单例类，初始化时任务多，会影响程序启动速度。
class MemoryPool
{
public:
private:
// 构造函数私有化
MemoryPool()
{
}
char* _ptr = nullptr;
// ...
static MemoryPool _inst; // 声明
};
// 定义
MemoryPool MemoryPool::_inst;
class MemoryPool
{
public:
static MemoryPool* GetInstance()
{
return _pinst;
}
void* Alloc(size_t n)
{
void* ptr = nullptr;
// ....
return ptr;
}
void Dealloc(void* ptr)
{
// ...
}
private:
// 构造函数私有化
MemoryPool()
{
}
char* _ptr = nullptr;
// ...
static MemoryPool* _pinst; // 声明
};
// 定义
MemoryPool* MemoryPool::_pinst = new MemoryPool;
int main()
{
//MemoryPool pool1;
//MemoryPool pool2;
void* ptr1 = MemoryPool::GetInstance()->Alloc(10);
MemoryPool::GetInstance()->Dealloc(ptr1);
}
如果这个单例对象在多线程高并发环境下频繁使用，性能要求较高，那么显然使用饿汉模式来避免资源竞争，提高响应速度更好。
懒汉模式
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：第一次使用对象再创建实例对象
// 优点：
// 1、控制顺序。
// 2、不影响启动速度。
// 缺点：
// 1、相对复杂。（线程安全问题没讲）
// 2、线程安全问题要处理好
class MemoryPool
{
public:
static MemoryPool* GetInstance()
{
if (_pinst == nullptr)
{
_pinst = new MemoryPool;
}
return _pinst;
}
void* Alloc(size_t n)
{
void* ptr = nullptr;
// ....
return ptr;
}
void Dealloc(void* ptr)
{
// ...
}
// 实现一个内嵌垃圾回收类
class CGarbo {
public:
~CGarbo()
{
if (_pinst)
delete _pinst;
}
};
private:
// 构造函数私有化
MemoryPool()
{
// ....
}
char* _ptr = nullptr;
// ...
static MemoryPool* _pinst; // 声明
};
// 定义
MemoryPool* MemoryPool::_pinst = nullptr;
// 回收对象，main函数结束后，他会调用析构函数，就会释放单例对象
static MemoryPool::CGarbo gc;
// 单例对象释放问题：
// 1、一般情况下，单例对象不需要释放的。因为一般整个程序运行期间都可能会用它。
// 单例对象在进程正常结束后，也会资源释放。
// 2、有些特殊场景需要释放，比如单例对象析构时，要进行一些持久化(往文件、数据库写)操作。
//
int main()
{
//MemoryPool pool1;
//MemoryPool pool2;
void* ptr1 = MemoryPool::GetInstance()->Alloc(10);
MemoryPool::GetInstance()->Dealloc(ptr1);
}