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在C中#xff0c;类的对象建立分为两种#xff1a; 一种是静态建立#xff0c;如A a#xff1b; 另一种是动态建立#xff0c;如A* ptrnew A#xff1b;这两种方式是有区别的。
1、静态建立类对象#xff1a;是由编译器为对象在栈空间…1. 让类只在栈上或堆上分配内存
在C中类的对象建立分为两种 一种是静态建立如A a 另一种是动态建立如A* ptrnew A这两种方式是有区别的。
1、静态建立类对象是由编译器为对象在栈空间中分配内存是通过直接移动栈顶指针挪出适当的空间然后在这片内存空间上调用构造函数。
形成一个栈对象。使用这种方法直接调用类的构造函数。
2、动态建立类对象是使用new运算符将对象建立在堆空间中。这个过程分为两步 第一步是执行operator new()函数在堆空间中搜索合适的内存并进行分配 第二步是调用构造函数构造对象初始化这片内存空间。这种方法间接调用类的构造函数。
**那么如何限制类对象只能在堆或者栈上建立呢**下面分别进行讨论。
2. 只在堆上分配将析构函数设为私有
只能在堆上分配类对象就是不能静态建立类对象即不能直接调用类的构造函数。
容易想到将构造函数设为私有。在构造函数私有之后无法在类外部调用构造函数来构造类对象只能使用new运算符来建立对象。然而前面已经说过new运算符的执行过程分为两步
C提供new运算符的重载其实是只允许重载operator new()函数而operator new()函数只用于分配内存无法提供构造功能。因此这种方法不可以。
当对象建立在栈上面时是由编译器分配内存空间的调用构造函数来构造栈对象。当对象使用完后编译器会调用析构函数来释放栈对象所占的空间。编译器管理了对象的整个生命周期。如果编译器无法调用类的析构函数情况会是怎样的呢比如类的析构函数是私有的编译器无法调用析构函数来释放内存。所以编译器在为类对象分配栈空间时会先检查类的析构函数的访问性其实不光是析构函数只要是非静态的函数编译器都会进行检查。如果类的析构函数是私有的则编译器不会在栈空间上为类对象分配内存。因此将析构函数设为私有类对象就无法建立在栈上了。代码如下
class A
{
public:A(){}void destory(){delete this;}
private:~A(){}
};
// 试着使用A a;来建立对象编译报错提示析构函数无法访问。这样就只能使用new操作符来建立对象构造函数是公有的可以直接调用。
// 类中必须提供一个destory函数来进行内存空间的释放。类对象使用完成后必须调用destory函数。上述方法的缺点 无法解决继承问题。如果A作为其它类的基类则析构函数通常要设为virtual然后在子类重写以实现多态。因此析构函数不能设为private。还好C提供了第三种访问控制protected。将析构函数设为protected可以有效解决这个问题类外无法访问protected成员子类则可以访问。 类的使用很不方便使用new建立对象却使用destory函数释放对象而不是使用delete。使用delete会报错因为delete对象的指针会调用对象的析构函数而析构函数类外不可访问这种使用方式比较怪异。为了统一可以将构造函数设为protected然后提供一个public的static函数来完成构造这样不使用new而是使用一个函数来构造使用一个函数来析构。代码如下类似于单例模式
class A {
protected:A() {}~A() {}
public:static A* create() {return new A();}void destory() {delete this;}
};这样调用create()函数在堆上创建类A对象调用destory()函数释放内存。
3. 只能在栈上分配类对象将operator new设置为私有
只有使用new运算符对象才会建立在堆上因此只要禁用new运算符就可以实现类对象只能建立在栈上。虽然你不能影响new operator的能力因为那是C语言内建的但是你可以利用一个事实new operator 总是先调用 operator new,而后者我们是可以自行声明重写的。因此将operator new()设为私有即可禁止对象被new在堆上。代码如下
class {
public:A() {}~A() {}
private:void* operator new(size_t t) {} // 注意函数的第一个参数和返回值都是固定的void operator delete(void* ptr) {} // 重载了new就需要重载delete
};
