更多 C++ 惯用法/要求或禁止基于堆的对象
- 要求或阻止在堆上创建对象
C++ 支持不同的创建对象的方式：基于堆栈的（包括临时对象）、基于堆的以及具有静态存储期的对象（例如，全局对象、命名空间范围内的对象）。有时限制类对象的创建方式会很有用。例如，框架可能要求用户仅创建基于堆的对象，以便它可以控制对象的生存期，而不管创建这些对象的函数是什么。同样，禁止在堆上创建对象也很有用。C++ 有惯用的方法来实现这一点。
要求基于堆的对象
在这种情况下，程序员必须使用 new 创建对象并禁止基于堆栈的对象和具有静态存储期的对象。其想法是阻止访问始终用于基于堆栈对象的函数之一：构造函数或析构函数。阻止访问构造函数，即受保护的/私有的构造函数，也会阻止基于堆的对象。因此，唯一可用的方法是创建一个受保护的析构函数，如下所示。请注意，受保护的析构函数也会阻止全局和命名空间范围内的对象，因为这些对象最终会被销毁，但析构函数是不可访问的。同样，这也适用于临时对象，因为销毁临时对象需要一个公共析构函数。
class HeapOnly {
public:
HeapOnly() {}
void destroy() const { delete this; }
protected:
~HeapOnly() {}
};
HeapOnly h1; // Destructor is protected so h1 can't be created globally
HeapOnly func() // Compiler error because destructor of temporary is protected
{
HeapOnly *hoptr = new HeapOnly; // This is ok. No destructor is invoked automatically for heap-based objects
return *hoptr;
}
int main(void) {
HeapOnly h2; // Destructor is protected so h2 can't be created on stack
}
受保护的析构函数还阻止访问 delete HeapOnly，因为它内部调用了析构函数。为了防止内存泄漏，提供了 destroy 成员函数，它在自身上调用 delete。派生类可以访问受保护的析构函数，因此 HeapOnly 类仍然可以作为基类使用。但是，派生类不再具有相同的限制。
禁止基于堆的对象
可以通过禁止访问所有形式的特定于类的 new 运算符来阻止对象的动态分配。标量对象的 new 运算符和对象数组的 new 运算符是两种可能的变体。两者都应声明为受保护的（或私有的），以防止基于堆的对象。
class NoHeap {
protected:
static void * operator new(std::size_t); // #1: To prevent allocation of scalar objects
static void * operator new [] (std::size_t); // #2: To prevent allocation of array of objects
};
class NoHeapTwo : public NoHeap {
};
int main(void) {
new NoHeap; // Not allowed because of #1
new NoHeap[1]; // Not allowed because of #2
new NoHeapTwo[10]; // Not allowed because of inherited protected new operator (#2).
}
上述受保护的 new 运算符声明阻止了剩余的编译器生成的版本，例如放置 new 和 nothrow new。仅将标量 new 声明为受保护的是不够的，因为它仍然可以执行 new NoHeap[1]。受保护的 new [] 运算符阻止了所有大小（包括大小为 1）的数组的动态分配。
限制对 new 运算符的访问还阻止派生类使用动态内存分配，因为 new 运算符和 delete 运算符是继承的。除非这些函数在派生类中被声明为 public，否则该类将继承其基类中声明的受保护的/私有的版本，从而阻止动态分配。