c++ - 是否可以防止对象的堆栈分配，只允许用“new”实例化它？

Question

是否可以防止对象的堆栈分配并只允许在堆上使用“new”来启动它？

Answer 1

您可以这样做的一种方法是将构造函数设为私有，并且只允许通过返回指针的静态方法进行构造。例如：

class Foo
{
public:
    ~Foo();
    static Foo* createFoo()
    {
        return new Foo();
    }
private:
    Foo();
    Foo(const Foo&);
    Foo& operator=(const Foo&);
};

Answer 2

在 C++11 的情况下

class Foo
{
  public:
    ~Foo();
    static Foo* createFoo()
    {
        return new Foo();
    }

    Foo(const Foo &) = delete; // if needed, put as private
    Foo & operator=(const Foo &) = delete; // if needed, put as private
    Foo(Foo &&) = delete; // if needed, put as private
    Foo & operator=(Foo &&) = delete; // if needed, put as private

  private:
    Foo();
};

Answer 3

您可以制作构造函数private，然后提供public静态工厂方法来创建对象。

Answer 4

以下允许公共构造函数，并将通过在运行时抛出来停止堆栈分配。注意thread_local是 C++11 关键字。

class NoStackBase {
    static thread_local bool _heap;
protected:
    NoStackBase() {
        bool _stack = _heap;
        _heap = false;
        if (_stack)
            throw std::logic_error("heap allocations only");
    }
public:
    void* operator new(size_t size) throw (std::bad_alloc) { 
        _heap = true;
        return ::operator new(size);
    }
    void* operator new(size_t size, const std::nothrow_t& nothrow_value) throw () {
        _heap = true;
        return ::operator new(size, nothrow_value);
    }
    void* operator new(size_t size, void* ptr) throw () {
        _heap = true;
        return ::operator new(size, ptr);
    }
    void* operator new[](size_t size) throw (std::bad_alloc) {
        _heap = true;
        return ::operator new[](size);
    }
    void* operator new[](size_t size, const std::nothrow_t& nothrow_value) throw () {
        _heap = true;
        return ::operator new[](size, nothrow_value);
    }
    void* operator new[](size_t size, void* ptr) throw () {
        _heap = true;
        return ::operator new[](size, ptr);
    }
};

bool thread_local NoStackBase::_heap = false;

Answer 5

这应该可以在 C++20 中使用破坏运算符删除，请参阅p0722r3。

#include <new>

class C
{
private:
  ~C() = default;
public:
  void operator delete(C *c, std::destroying_delete_t)
  {
    c->~C();
    ::operator delete(c);
  }
};

请注意，私有析构函数会阻止它用于动态存储持续时间以外的任何其他用途。但是销毁操作符 delete 允许通过删除表达式将其销毁（因为在这种情况下，删除表达式不会隐式调用析构函数）。

Answer 6

您可以创建一个为对象提供抽象接口的头文件，以及返回指向在堆上创建的对象的指针的工厂函数。

// Header file

class IAbstract
{
    virtual void AbstractMethod() = 0;

public:
    virtual ~IAbstract();
};

IAbstract* CreateSubClassA();
IAbstract* CreateSubClassB();

// Source file

class SubClassA : public IAbstract
{
    void AbstractMethod() {}
};

class SubClassB : public IAbstract
{
    void AbstractMethod() {}
};

IAbstract* CreateSubClassA()
{
    return new SubClassA;
}

IAbstract* CreateSubClassB()
{
    return new SubClassB;
}