2015-08-13 13:42
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c/c++（61）
昨天乙個同學去網易面試c++研發，問到了這麼乙個問題：如何限制乙個類物件只在棧（堆）上分配空間？
一般情況下，編寫乙個類，是可以在棧或者堆分配空間。但有些時候，你想編寫乙個只能在棧或者只能在堆上面分配空間的類。這能不能實現呢？仔細想想，其實也是可以滴。
在c++中，類的物件建立分為兩種，一種是靜態建立，如a a；另一種是動態建立，如a* ptr=new a；這兩種方式是有區別的。
1、靜態建立類物件：是由編譯器為物件在棧空間中分配記憶體，是通過直接移動棧頂指標，挪出適當的空間，然後在這片記憶體空間上呼叫建構函式形成乙個棧物件。使用這種方法，直接呼叫類的建構函式。
2、動態建立類物件，是使用new運算子將物件建立在堆空間中。這個過程分為兩步，第一步是執行operator new()函式，在堆空間中搜尋合適的記憶體並進行分配；第二步是呼叫建構函式構造物件，初始化這片記憶體空間。這種方法，間接呼叫類的建構函式。
那麼如何限制類物件只能在堆或者棧上建立呢？
下面分別進行討論。
1、只能在堆上分配類物件，就是不能靜態建立類物件，即不能直接呼叫類的建構函式。
容易想到將建構函式設為私有。在建構函式私有之後，無法在類外部呼叫建構函式來構造類物件，只能使用new運算子來建立物件。然而，前面已經說過，new運算子的執行過程分為兩步，c++提供new運算子的過載，其實是只允許過載operator new()函式，而operatornew()函式只用於分配記憶體，無法提供構造功能。因此，這種方法不可以。
當物件建立在棧上面時，是由編譯器分配記憶體空間的，呼叫建構函式來構造棧物件。當物件使用完後，編譯器會呼叫析構函式來釋放棧物件所佔的空間。編譯器管理了物件的整個生命週期。如果編譯器無法呼叫類的析構函式，情況會是怎樣的呢？比如，類的析構函式是私有的，編譯器無法呼叫析構函式來釋放記憶體。所以，編
譯器在為類物件分配棧空間時，會先檢查類的析構函式的訪問性，其實不光是析構函式，只要是非靜態的函式，編譯器都會進行檢查。如果類的析構函式是私有的，則編譯器不會在棧空間上為類物件分配記憶體。因此，將析構函式設為私有，類物件就無法建立在棧上了。
**如下：
[cpp]view plain
copy
class
a
void
destory()
private
: ~a(){}
};
試著使用a a;來建立物件，編譯報錯，提示析構函式無法訪問。這樣就只能使用new操作符來建立物件，建構函式是公有的，可以直接呼叫。類中必須提供乙個destory函式，來進行記憶體空間的釋放。類物件使用完成後，必須呼叫destory函式。
上述方法的缺點：
一、無法解決繼承問題。如果a作為其它類的基類，則析構函式通常要設為virtual，然後在子類重寫，以實現多型。因此析構函式不能設為private。還好c++提供了第三種訪問控制，protected。將析構函式設為protected可以有效解決這個問題，類外無法訪問protected成員，子類則可以訪問。
二、類的使用很不方便，使用new建立物件，卻使用destory函式釋放物件，而不是使用delete。（使用delete會報錯，因為delete物件的指標，會呼叫物件的析構函式，而析構函式類外不可訪問）這種使用方式比較怪異。為了統一，可以將建構函式設為protected，然後提供乙個public的static函式來完成構造，這樣不使用new，而是使用乙個函式來構造，使用乙個函式來析構。**如下，類似於單例模式：
[cpp]view plain
copy
class
a
~a(){}
public
: static
a* create()
void
destory()
};
這樣，呼叫create()函式在堆上建立類a物件，呼叫destory()函式釋放記憶體。
2、只能在棧上分配類物件
只有使用new運算子，物件才會建立在堆上，因此，
只要禁用new運算子就可以實現類物件只能建立在棧上。
雖然你不能影響new operator的能力（因為那是c++語言內建的），但是你可以利用乙個事實：new operator 總是先呼叫 operator new,而後者我們是可以自行宣告重寫的。因此，
將operator new()設為私有即可禁止物件被new在堆上。**如下：
[cpp]view plain
copy
class
a
// 注意函式的第乙個引數和返回值都是固定的
void
operator
delete
(void
* ptr){}
// 過載了new就需要過載delete
public
: a(){}
~a(){}
};
參考：1、
2、
如何限制乙個類物件只在堆上分配或者只在棧上分配？
1.第一種說法 只在棧上 class stackonly 只在堆上 class heaponly heaponly 前者利用了c 的過載機制 訪問控制機制。後者利用了c 的訪問控制機制。前者過載了new運算子，並設為私有，因此，當用 new stackonly 時編譯器就會報錯。後者則將建構函式設為...
c 只在堆和只在棧上建立物件
首先，分享一篇講解的很詳細的文章 其次，說下這裡面涉及到的一些基礎知識 c 的記憶體分配，類的成員函式的訪問修飾符。物件在記憶體中可以儲存在堆上也可以儲存在棧上。靜態建立的物件在棧上，好處是棧空間的申請效率高 編譯器有直接處理的指令 作業系統會幫助管理變數的記憶體，當超出作用域後會被直接析構掉，不用...
C 如何只在堆上或者棧上生成物件
這個是個面試題，不知道的時候確實會一比較懵 那麼具體如何實現呢？棧和堆這兩種記憶體的使用想象大家都了解吧，棧一般是靜態建立乙個物件的時候會有編譯器自動建立，而堆是需要呼叫new來達到目的的。首先若是不能呼叫new，那麼就無法在堆上生成物件了，那麼.class c c private void ope...