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* ptr=new A；(ptr是栈上变量，指向堆中空间)这两种方式是有区别的。

静态建立一个类对象，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。

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。

1、只能建立在堆上：(将构造函数、析构函数声明为private，然后将new、delete封装在静态成员函数中，通过静态成员函数的调用来实例化对象和销毁对象)

类对象只能建立在堆上，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()函数用于分配内存，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(){}
};

上述方法的一个缺点就是，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。

将析构函数声明为private，类的用户不能定义类对象，但是友元或类成员函数可以使用，为了防止友元或类成员函数使用，可以将析构函数只声明不定义，这样若类的用户定义类对象，编译时出错，成员函数或友元定义类对象，链接时出错，此处不用考虑友元和成员函数，只是要求类用户不能静态建立对象。

另一个问题是，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()//可以用类名来调用，非静态成员函数不能用类名调用
    {
        return new A();
    }
    void destory()
    {
        delete this;
    }
};

2、只能建立在栈上

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。将operator new()设为私有即可。代码如下：

class 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，new的参数是new的运算对象
    void operator delete(void* ptr){} // 重载了new就需要重载delete
public:
    A(){}
    ~A(){}
};

posted @ 2014-08-07 15:40 合唱团abc 阅读(699) 评论(0) 编辑收藏举报

刷新页面返回顶部

合唱团abc

【c++】【转】如何只在heap上创建对象，如何只在stack上建立对象？

公告