C++-特殊类和单例模式

1.请设计一个类，不能被拷贝

//该类不能发生拷贝
	class NonCopy
	{
	public:
		NonCopy(const NonCopy& Nc) = delete;
		NonCopy& operator=(const NonCopy& Nc) = delete;
	};

 2.请设计一个类，只能在堆上创建对象

//只能在堆上创建对象
	class OnlyHeap
	{
	public:
		OnlyHeap()
			:_a(0)
		{}

		void Delete()
		{
			delete this;
		}
	private:
		~OnlyHeap()
		{}

	private:
		int _a;
	};

 3. 请设计一个类，只能在栈上创建对象

思路：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。

//只能在栈上创建对象
	class OnlyStack
	{
	public:
		static OnlyStack GetInstance()
		{
			OnlyStack st;
			return st;
		}

		void* operator new(size_t n) = delete;
	private:
		OnlyStack()
			:_a(0)
		{}

	private:
		int _a;
	};

4. 请设计一个类，不能被继承

//该类不能被继承
	class NonInheritable final
	{};

 final关键字，final修饰类，表示该类不能被继承。

5.单例模式 

• 饿汉模式

// 饿汉模式 -- 一开始(main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:
		static MemoryPool* GetInstance()
		{
			return _a;
		}
	private:
		MemoryPool()
		{}

		mutex mtx;
		static MemoryPool* _a;
	};
	MemoryPool* MemoryPool::_a = new MemoryPool;

如果单例对象构造十分耗时或者占用很多资源，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）
// 2、线程安全问题要处理好
	class Singleton
	{
	public:
		static Singleton* GetInstance()
		{
			if (_a == nullptr)//提高效率
			{
				_mtx.lock();
				if (_a == nullptr)//保护多线程
				{
					_a = new Singleton;
				}
				_mtx.unlock();
			}

			return _a;
		}

		static void Delete()
		{
			_mtx.lock();
			if (_a)
			{
				delete _a;
				_a = nullptr;
			}
			_mtx.unlock();
		}

		class GC
		{
		public:
			~GC()
			{
				Delete();
			}
		};

// 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 GC _gc;

	private:
		Singleton()
		{}

	private:
		static mutex _mtx;
		static Singleton* _a;
	};
	Singleton* Singleton::_a = nullptr;
	mutex Singleton::_mtx;
	Singleton::GC Singleton::_gc;
}