首页 > 编程语言 >C++:特殊类

C++:特殊类

时间:2024-06-15 13:57:44浏览次数:20  
标签:Singleton 特殊 const C++ 单例 拷贝 delete

文章目录

不能拷贝的类

拷贝只会发生在两个场景中: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:

  1. 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
  2. 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;
    //...
};

只能在堆上创建对象的类

实现方式:

  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。(将类的析构函数和拷贝构造声明成私有也可以)
  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。
class HeapOnly    
{     
public:     
    static HeapOnly* CreateObject()  
    {      
        return new HeapOnly;    
    }
    
private:    
    HeapOnly() {}
    // C++98
    // 1.只声明,不实现。因为实现可能会很麻烦,而你本身不需要
    // 2.声明成私有
    HeapOnly(const HeapOnly&);
    // or
        
    // C++11    
    // HeapOnly(const HeapOnly&) = delete;
}

只能在栈上创建对象的类

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。

class StackOnly
{
public:
    static StackOnly CreateObj()
    {
        return StackOnly();
    }
    
    // 禁掉operator new可以把下面用new 调用拷贝构造申请对象给禁掉
    // StackOnly obj = StackOnly::CreateObj();
    // StackOnly* ptr3 = new StackOnly(obj);
    void* operator new(size_t size) = delete;
    void operator delete(void* p) = delete;
private:
    StackOnly()  
        :_a(0)
        {}
    
private:
    int _a;
};

不能被继承的类

C++98

// C++98中构造函数或析构函数私有化,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

final关键字,final修饰类,表示该类不能被继承。

class A  final
{
    // ....
};

单例模式

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:饿汉模式和懒汉模式。

饿汉模式

不管以后用不用,程序启动时(main函数之前)就创建一个唯一的实例对象。

// 饿汉模式
// 优点:简单
// 缺点:可能会导致进程启动慢,且如果有多个单例类对象实例启动顺序不确定。
class Singleton
{
public:
    static Singleton* GetInstance()
    {
        return &m_instance;
    }
    
private:
    // 构造函数私有
    Singleton(){};
    
    // C++98 防拷贝
    Singleton(Singleton const&); 
    Singleton& operator=(Singleton const&); 
    
    // or
    // C++11
    // Singleton(Singleton const&) = delete; 
    // Singleton& operator=(Singleton const&) = delete; 
    static Singleton m_instance;
};

Singleton Singleton::m_instance;  // 在程序入口之前就完成单例对象的初始化

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。

饿汉模式

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,初始化网络连接,读取文件等等,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。

class Singleton
{
public:
	// 2、提供获取单例对象的接口函数
	static Singleton& GetInstance()
	{
		if (_psinst == nullptr)
		{
			// 第一次调用GetInstance的时候创建单例对象
			_psinst = new Singleton;
		}

		return *_psinst;
	}

	// 一般单例不用释放。
	// 特殊场景:1、中途需要显示释放  2、程序结束时,需要做一些特殊动作(如持久化)
	static void DelInstance()
	{
		if (_psinst)
		{
			delete _psinst;
			_psinst = nullptr;
		}
	}

	void Add(const pair<string, string>& kv)
	{
		_dict[kv.first] = kv.second;
	}

	void Print()
	{
		for (auto& e : _dict)
		{
			cout << e.first << ":" << e.second << endl;
		}
		cout << endl;
	}

	class GC
	{
	public:
		~GC()
		{
			lazy::Singleton::DelInstance();
		}
	};

private:
	// 1、构造函数私有
	Singleton()
	{
		// ...
	}

	~Singleton()
	{
		cout << "~Singleton()" << endl;

		// map数据写到文件中
		FILE* fin = fopen("map.txt", "w");
		for (auto& e : _dict)
		{
			fputs(e.first.c_str(), fin);
			fputs(":", fin);
			fputs(e.second.c_str(), fin);
			fputs("\n", fin);
		}
	}

	// 3、防拷贝
	Singleton(const Singleton& s) = delete;
	Singleton& operator=(const Singleton& s) = delete;

	map<string, string> _dict;
	// ...

	static Singleton* _psinst;
	static GC _gc;
};

Singleton* Singleton::_psinst = nullptr;
Singleton::GC Singleton::_gc;

标签:Singleton,特殊,const,C++,单例,拷贝,delete
From: https://blog.csdn.net/z3256707200/article/details/139665182

相关文章

  • C++:智能指针
    文章目录背景内存泄漏内存泄漏的危害内存泄漏的分类堆内存泄露(HeapLeak)系统资源泄露如何避免内存泄漏智能指针的使用和原理RAII智能指针地原理auto_ptrunique_ptrshared_ptrshared_ptr的循环引用定制删除器背景由于C++11中引入了异常的概念,而异常会影响执行流,......
  • C++多线程:生产者消费者模式
    文章目录一、模式简介二、头文件、全局变量2.1仓库类的设计2.1.1关于仓库类的分析2.1.2仓库类的设计代码2.2工厂类的设计2.2.1关于工厂类的分析2.2.2工厂类的设计代码a将产品item放到仓库repob将产品item从仓库repo取出c生产者操作d消费者操作2.2.3主函数代......
  • 【C++】类和对象(下)
    【C++】类和对象(下)初始化列表构造时的类型转化static成员概念特性友元友元函数友元类内部类匿名对象总结初始化列表在对类和对象有了基本的认识之后,可以知道在创建对象的时候,编译器通过调用构造函数,给对象中各个成员变量一个合适的初始值。classDate{public: ......
  • 【C++核心编程】菱形继承&虚基类
    多继承多继承的语法:class派生类名:[继承方式1]基类名1,[继承方式2]基类名2,......{派生类新增加的成员};不提倡使用多继承,只有在比较简单和不出现二义性的情况时才使用多继承,能用单一继承解决的问题就不要使用多继承。如果继承的层次很多、关系很复杂,程序的编写、......
  • 自动化生成C/C++单元测试覆盖率报告!
    覆盖率生成脚本化处理在《生成单元覆盖率》一文中,我们已经可以成功的生成代码覆盖率报告,但是,不知道各位读者有没发现,整个过程是有一定繁杂的,多个命令搭配诸多不同的参数,对于初初接触的人来说,敲一下看一眼,生怕敲错、或者cv大法来来回回好几趟,生成个报告,没个三几分钟都不行;对......
  • C/C++生成单元测试覆盖率
    生成单元测试覆盖率前文提到添加了编译参数-fprofile-arcs、-ftest-coverage已经生成了gcno文件,单元测试运行后也产生了gcda文件。并且我们已经安装好lcov,那么该如何使用lcov来生成覆盖率报告呢?进入到我们生成了*.gcno*.gcda文件的目录收集覆盖率数据(*.gcda)并......
  • 【C++ | const成员】一文了解类的 const数据成员、const成员函数、const对象、mutable
    ......
  • OpenGL3.3_C++_Windows(10)
    最终演示​demo演示Assimp模型渲染模型导入库Assimp:导入很多种不同的模型文件格式,加载至Assimp的通用数据结构(树形)中,不论导入的是什么种类的文件格式,用同一种方式访问我们需要的数据。Assimp库配置:premake5.lua:cmake构建出sln,对于assimpproject构建动态库......
  • OpenGL3.3_C++_Windows(9)
    最终效果demo演示多光源原理:所有投光物分别计算,对当前片段的影响,再+求和,渲染出物体的材质效果每个投光物:根据冯氏光照(环境,漫反射,镜面)分解计算对片段的强度影响,再与当前片段颜色值(单一颜色/纹理颜色)*相乘每个投光物也会对(环境,漫反射,镜面)有不同的影响程度通......
  • C/C++中的extern关键词
    于《C++Primer》的学习中遇到extern关键词的详细解释以下将抛开复杂的解释,仅于简单上手的使用方面进行非专业的介绍。倘若我们有多个文件如头文件,文件1,文件2...,而我们想将一个变量或者一个函数于多个文件中同时使用(如文件2中定义了一个函数或者变量,则可在文件1或其他文件直接调......