特殊类与类型转换

目录

一、特殊类设计

二、类型转换

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一、特殊类设计

只能在堆上创建对象

首先需要将其构造函数设为私有

其次就是借助静态成员函数来得到对象 

同时，还需将拷贝构造删掉，否则也可以在栈上创建对象 

只能在栈上创建对象 

同上，一样需要将构造函数私有

然后借助静态成员函数来得到对象 

如果new时初始化，即有拷贝构造，那一样可以在堆上创建对象，但这里不能将拷贝构造删掉，否则就无法得到对象，因为上图函数匿名对象时，也需要拷贝构造 

所以这里需要将new屏蔽掉

不能被拷贝 

C++98

单例模式

概念：一个类只能创建一个对象，即单例模式，该模式可以保证系统中该类只有一个实例，并提供一个访问它的全 局访问点，该实例被所有程序模块共享

下面的饿汉模式和懒汉模式都是以统计快速排序递归次数为例

饿汉模式

概念：提前准备好，随时可以吃，在main函数之前就创建好了单例对象，程序随时可以访问这个单例对象

成员变量有3个，一个是该类的静态成员对象，一个用来统计次数，另一个则用来保存每次快速排序分出的区间

首先需要将构造函数设为私有，以及将拷贝构造给删掉

 

同时还需定义该类的静态成员对象

用一个静态成员函数来得到该类的静态成员对象

下图第一个函数返回次数的值，第二个来对次数增加，第三个则是将区间保存至vector中

 在快速排序中调用上述函数

测试用例

 

 

 打印调用的次数，该快速排序进行了优化，区间很小时，借助了插入排序，所以次数偏少了一些

懒汉模式

概念：事先没有准备好，第一次访问时，才创建单例对象

和饿汉模式一样，也有3个成员变量，只不过该类对象改为了对象指针

定义该对象指针

获取对象 

除了获取对象有区别外，其余成员函数与饿汉模式一致！

上述第一次获取对象时会存在线程安全问题，比如t1和t2线程同时进入if语句，t2线程先创建对象返回，然后t2将次数增加，而t1又创建对象，次数就会发生变化，所以会出现线程安全问题 

解决方式还是加锁

声明一个锁的成员变量以及定义

下图这种情况是双检查加锁，外面套一层if语句是为了提高效率，比如t1已经创建好对象了，而t2再来时，就不会再加锁了

单例对象回收问题

一般懒汉的单例对象，不需要回收，因为进程正常结束，资源都会还给系统，这个对象只有一个系统自动回收也没什么问题，如果在单例对象释放析构时，有一些要完成的动作，比如要记录日志等等，那就可以定义一个回收类，直接定义在类内部即可，如下图

在该类中再加一个静态成员变量gc，以及类外定义gc

 

下图这种写法在C++11中也可以，比较简洁，因为C++11进行了优化，所以static sInst对象构造初始化是线程安全的，但在C++98中多线程调用时，static sInst对象构造初始化并不能保证下线程安全

对比饿汉模式和懒汉模式

饿汉模式

优点：简单

缺点：

无法控制创建单例对象初始化顺序，假如两个单例类A和B，要求A单例先创建，B单例后创建，B的创建依赖A；

如果单例对象初始化很费时间，会导致程序启动慢，就像卡死了一样

懒汉模式

优点：

对应饿汉模式的两个缺点

缺点

相对复杂一些，尤其还要控制线程安全的问题 

二、类型转换

为什么C++会提出规范类型转换

因为C++兼容C，也就会保留C的隐士类型转换和强制类型转换，但这往往会导致在程序出现一些问题，如下图，end会提升成无符号整形，所以不可能会小于0，所以C++提出了四种类型转换 

提示：隐士类型转换：相近类型--意义相似的类型