面试题1

来源:互联网 发布:钢铁力量天箭数据 编辑:程序博客网 时间:2024/06/16 14:42

1如何定义一个只能在堆上(栈上)生成的对象类

在C++中,类的对象建立分为2种,一种是静态建立,如A a;另外一种是动态建立 如A* a=new A();这两种方式是由区别的;

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,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,这个过程分两步,1,执行operator new()函数,在堆空间中搜索合适的内存并进行分配;2调用构造函数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

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置为私有。在构造函数私有之后,无法在类的外部调用构造函数来构造类对象,只能通过new运算符来建立对象。然而前面已经说过,new运算符执行过程分为两部分,C++提供new运算符重载,其实是只允许重载operator new()函数,而operator new()提供的是内存分配,无法提供构造功能,因此这种方法不行。

当对象建立在栈上面时,是由编译器分配内存的,调用构造函数来构造栈对象。当对象使用完之后,编译器会调用析构函数来释放栈对象所占的内存空间。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,情况对视怎么样呢?比如类的析构函数是私有的,编译器无法调用类的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。

#include<iostream>using namespace std;class A{public:A(){}void destory(){delete this;}private:~A(){}};int main(){A a;A* b = new A();return 0;}
试着使用A a;来建立对象,编译报错,说析构函数不可访问。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。类对象使用完之后,必须调用destory函数。
上述方法的一个缺点就是无法解决继承问题。如果A作为其他类的基类,则析构函数通常设为virtual,然后在子类重写,以实现多台。因此析构函数不能设为private。还好C++提供了第三种访问protected成员,子类可以访问。

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对象指针会调动该对象的析构函数,而析构函数在类外是不可访问的)这种方式比较怪异。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。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A对象,调用destory()函数释放内存

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

class A{private:     void* operator new(size_t t)//函数的第一个参数和返回值都是固定的     void operator delete(void* ptr)//重载new就需要重载deletepublic:   A(){}   ~A(){}};