有时候你想这样管理某些对象,要让某种类型的对象能够自我销毁,也就是能够“delete this",很明显这钟管理方式需要此类型的类对象被分配到堆中。而有些时候你想要获取这样一种保障:”不在堆中分配对象,从而保证某种类型的类不会发生内存泄漏。"如果在嵌入式系统上进行工作,就有可能遇到这种情况,发生在嵌入式系统上的内存泄露是非常严重的,其堆空间是非常珍贵的。接下来我们来讨论一下如何限制一个类只在堆或者栈中创建对象。
对象实例化方式
我们都知道cpp提供了两种方式供对象的实例化,一种是在栈中实例化对象,由系统管理;一种是在堆中实例化对象,由用户自己管理。如下图:

只能在堆上创建对象
我们知道在堆上创建对象,就说明,我们只能使用new Object()来实例化对象。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。代码实现如下:

缺点
上述方法的缺点,如果Base作为基类,则析构函数通常会设置为virtual,然后在子类重写,以实现多态。因此析构函数不能设为private。这个困难不是不能克服,通过将Base的析构函数设置为protected(同时它的构造函数还保持public)就可以解决继承的问题。代码如下:


只能在栈上创建对象
我们只需要禁用new运算符就可以实现对象只在栈上创建。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:

评论