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如何讓類對象隻在棧（堆）上分配空間？
轉自：https://blog.csdn.net/hxz_qlh/article/details/13135433
一般情況下，編寫一個類，是可以在棧或者堆分配空間。但有些時候，你想編寫一個隻能在棧或者隻能在堆上麵分配空間的類。這能不能實現呢？仔細想想，其實也是可以滴。
在C++中，類的對象建立分為兩種，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、靜態建立類對象：是由編譯器為對象在棧空間中分配內存，是通過直接移動棧頂指針，挪出適當的空間，然後在這片內存空間上調用構造函數形成一個棧對象。使用這種方法，直接調用類的構造函數。
2、動態建立類對象，是使用new運算符將對象建立在堆空間中。這個過程分為兩步，第一步是執行operator new()函數，在堆空間中搜索合適的內存並進行分配；第二步是調用構造函數構造對象，初始化這片內存空間。這種方法，間接調用類的構造函數。
那麼如何限製類對象隻能在堆或者棧上建立呢？下麵分別進行討論。
1、隻能在堆上分配類對象，就是不能靜態建立類對象，即不能直接調用類的構造函數。
容易想到將構造函數設為私有。在構造函數私有之後，無法在類外部調用構造函數來構造類對象，隻能使用new運算符來建立對象。然而，前麵已經說過，new運算符的執行過程分為兩步，C++提供new運算符的重載，其實是隻允許重載operator new()函數，而operatornew()函數隻用於分配內存，無法提供構造功能。因此，這種方法不可以。
當對象建立在棧上麵時，是由編譯器分配內存空間的，調用構造函數來構造棧對象。當對象使用完後，編譯器會調用析構函數來釋放棧對象所占的空間。編譯器管理了對象的整個生命周期。如果編譯器無法調用類的析構函數，情況會是怎樣的呢？比如，類的析構函數是私有的，編譯器無法調用析構函數來釋放內存。所以，編譯器在為類對象分配棧空間時，會先檢查類的析構函數的訪問性，其實不光是析構函數，隻要是非靜態的函數，編譯器都會進行檢查。如果類的析構函數是私有的，則編譯器不會在棧空間上為類對象分配內存。因此，將析構函數設為私有，類對象就無法建立在棧上了。代碼如下：
- class A
- {
- public:
- A(){}
- void destory(){delete this;}
- private:
- ~A(){}
- };
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，則析構函數通常要設為virtual，然後在子類重寫，以實現多態。因此析構函數不能設為private。還好C++提供了第三種訪問控製，protected。將析構函數設為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建立對象，卻使用destory函數釋放對象，而不是使用delete。（使用delete會報錯，因為delete對象的指針，會調用對象的析構函數，而析構函數類外不可訪問）這種使用方式比較怪異。為了統一，可以將構造函數設為protected，然後提供一個public的static函數來完成構造，這樣不使用new，而是使用一個函數來構造，使用一個函數來析構。代碼如下，類似於單例模式：
- class A
- {
- protected:
- A(){}
- ~A(){}
- public:
- static A* create()
- {
- return new A();
- }
- void destory()
- {
- delete this;
- }
- };
這樣，調用create()函數在堆上創建類A對象，調用destory()函數釋放內存。
2、隻能在棧上分配類對象
隻有使用new運算符，對象才會建立在堆上，因此，隻要禁用new運算符就可以實現類對象隻能建立在棧上。雖然你不能影響new operator的能力（因為那是C++語言內建的），但是你可以利用一個事實：new operator 總是先調用 operator new,而後者我們是可以自行聲明重寫的。因此，將operator new()設為私有即可禁止對象被new在堆上。代碼如下：
- class A
- {
- private:
- void* operator new(size_t t){} // 注意函數的第一個參數和返回值都是固定的
- void operator delete(void* ptr){} // 重載了new就需要重載delete
- public:
- A(){}
- ~A(){}
- };
最後更新：2017-04-03 12:56:30