1.请设计一个类，不能被拷贝

拷贝只会放生在两个场景中：拷贝构造函数以及赋值运算符重载，因此想要让一个类禁止拷贝，只需让该类不能调用拷贝构造函数以及赋值运算符重载即可。

C++98
将拷贝构造函数与赋值运算符重载只声明不定义，并且将其访问权限设置为私有即可。
class CopyBan
{// ...private:CopyBan(const CopyBan&);CopyBan& operator=(const CopyBan&);//...
};
原因：

1. 设置成私有：如果只声明没有设置成private，用户自己如果在类外定义了，就可以不

能禁止拷贝了。

2. 只声明不定义：不定义是因为该函数根本不会调用，定义了其实也没有什么意义，不写

反而还简单，而且如果定义了就不会防止成员函数内部拷贝了。

C++11

C++11扩展delete的用法，delete除了释放new申请的资源外，如果在默认成员函数后跟上
=delete，表示让编译器删除掉该默认成员函数。
class CopyBan
{// ...CopyBan(const CopyBan&) = delete;CopyBan& operator=(const CopyBan&) = delete;//...
};

2. 请设计一个类，只能在堆上创建对象

实现方式：

1. 将类的构造函数私有，拷贝构造声明成私有。防止别人调用拷贝在栈上生成对象。

2. 提供一个静态的成员函数，在该静态成员函数中完成堆对象的创建

class HeapOnly    
{     
public:     static HeapOnly* CreateObject()  {      return new HeapOnly;    }
private:    HeapOnly() {}// C++98// 1.只声明,不实现。因为实现可能会很麻烦，而你本身不需要// 2.声明成私有HeapOnly(const HeapOnly&)；// or// C++11    HeapOnly(const HeapOnly&) = delete;
};

#include<iostream>
using namespace std;class HeapOnly
{
public://CreateObject是一个成员函数，要调用成员函数需要有对象//这里变为：要想创建对象就要调用这个函数，要想调用这个函数就要先有对象//即“先有鸡还是先有蛋？的问题”//那就可以将CreateObject成员函数设置成静态的//new 创建对象，会调用构造函数，而构造函数是成员函数中比较特殊的//普通的非静态成员函数需要使用对象去调用，而构造函数不需要//静态的使得this指针不能访问静态的成员，但可以访问静态构造函数//构造函数不用this指针去调用static HeapOnly* CreateObject(){return new HeapOnly;}
private://构造函数私有HeapOnly() {}//拷贝构造函数// C++98// 1.只声明,不实现。因为实现可能会很麻烦，而你本身不需要// 2.声明成私有//HeapOnly(const HeapOnly&);// or// C++11    HeapOnly(const HeapOnly&) = delete;
};
int main()
{常用创建类对象方式//HeapOnly h1;                    //在局部//static HeapOnly h2;             //在静态区//HeapOnly* ph3 = new HeapOnly;   //在栈上HeapOnly* ph4 = HeapOnly::CreateObject();HeapOnly* ph5 = HeapOnly::CreateObject();//HeapOnly copy(*ph4);delete ph4;delete ph5;return 0;
}

下面这种将析构函数私有的方式不常用，作为了解:

#include<iostream>
using namespace std;
class HeapOnly
{
public:HeapOnly(){}void DeleteObj(){delete this;}
private: //析构函数私有~HeapOnly() {}
};int main()
{//常用创建类对象方式//HeapOnly h1;                    //在局部//static HeapOnly h2;             //在静态区HeapOnly* ph3 = new HeapOnly;   //在栈上//delete ph3;ph3->DeleteObj();return 0;
}

3. 请设计一个类，只能在栈上创建对象

方法一：同上将构造函数私有化，然后设计静态方法创建对象返回即可。

class StackOnly
{
public:static StackOnly CreateObj(){return StackOnly();}// 禁掉operator new可以把下面用new 调用拷贝构造申请对象给禁掉// StackOnly obj = StackOnly::CreateObj();// StackOnly* ptr3 = new StackOnly(obj);void* operator new(size_t size) = delete;void operator delete(void* p) = delete;
private:StackOnly():_a(0){}
private:int _a;
};

#include<iostream>
using namespace std;
class StackOnly
{
public:static StackOnly CreateObj(){return  StackOnly();  //直接传值返回，编译器会优化，将：构造+拷贝构造——>构造/* StackOnly st;return st;*/}//StackOnly(const StackOnly&) = delete;void Print(){cout << "StackOnly" << endl;}
private://构造函数私有化StackOnly():_a(0){}int _a;
};int main()
{//常用创建类对象方式StackOnly h1=StackOnly::CreateObj();         //在局部StackOnly::CreateObj().Print();       //不使用对象接收//static StackOnly h2;                       //在静态区//StackOnly* ph3 = new StackOnly;            //在栈上return 0;
}

#include<iostream>
using namespace std;
class StackOnly
{
public:// 禁掉operator new可以把下面用new 调用拷贝构造申请对象给禁掉// StackOnly obj = StackOnly::CreateObj();// StackOnly* ptr3 = new StackOnly(obj);void* operator new(size_t size) = delete;};
StackOnly st;                        //全局的也没有禁掉
int main()
{//StackOnly* p1 = new StackOnly;   //禁掉了newStackOnly s1;                    static StackOnly s2;             //静态的没有禁掉return 0;
}

4. 请设计一个类，不能被继承

C++98方式

// C++98中构造函数私有化，派生类中调不到基类的构造函数。则无法继承
class NonInherit
{
public:static NonInherit GetInstance(){return NonInherit();}
private:NonInherit(){}
};

C++11方法

fifinal关键字，fifinal修饰类，表示该类不能被继承。

class A  final
{// ....
};

5. 请设计一个类，只能创建一个对象(单例模式)

设计模式：

设计模式（Design Pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类的、代码设计经验的总结。为什么会产生设计模式这样的东西呢？就像人类历史发展会产生兵法。最开始部落之间打仗时都是人拼人的对砍。后来春秋战国时期，七国之间经常打仗，就发现打仗也是有套路的，后来孙子就总结出了《孙子兵法》。孙子兵法也是类似。

使用设计模式的目的：为了代码可重用性、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。设计模式使代码编写真正工程化；设计模式是软件工程的基石脉络，如同大厦的结构一样。

单例模式：

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。比如在某个服务器程序中，该服务器的配置信息存放在一个文件中，这些配置数据由一个单例对象统一读取，然后服务进程中的其他对象再通过这个单例对象获取这些配置信息，这种方式简化了在复杂环境下的配置管理。

单例模式有两种实现模式：

饿汉模式
就是说不管你将来用不用，程序启动时就创建一个唯一的实例对象。
// 饿汉模式
// 优点：简单
// 缺点：可能会导致进程启动慢，且如果有多个单例类对象实例启动顺序不确定。
class Singleton
{
public:static Singleton* GetInstance(){return &m_instance;}
private:// 构造函数私有Singleton() {};// C++98 防拷贝Singleton(Singleton const&);Singleton& operator=(Singleton const&);// or// C++11Singleton(Singleton const&) = delete;Singleton& operator=(Singleton const&) = delete;static Singleton m_instance;
};Singleton Singleton::m_instance;  // 在程序入口之前就完成单例对象的初始化
如果这个单例对象在多线程高并发环境下频繁使用，性能要求较高，那么显然使用饿汉模式来避免资源竞争，提高响应速度更好。

懒汉模式
如果单例对象构造十分耗时或者占用很多资源，比如加载插件啊，初始化网络连接啊，读取

文件啊等等，而有可能该对象程序运行时不会用到，那么也要在程序一开始就进行初始化，

就会导致程序启动时非常的缓慢。所以这种情况使用懒汉模式（延迟加载）更好。
// 懒汉
// 优点：第一次使用实例对象时，创建对象。进程启动无负载。多个单例实例启动顺序自由控制。
// 缺点：复杂
#include <iostream>
#include <mutex>
#include <thread>
using namespace std;
class Singleton
{
public:static Singleton* GetInstance() {// 注意这里一定要使用Double-Check的方式加锁，才能保证效率和线程安全if (nullptr == m_pInstance) {m_mtx.lock();if (nullptr == m_pInstance) {m_pInstance = new Singleton();}m_mtx.unlock();}return m_pInstance;}// 实现一个内嵌垃圾回收类    class CGarbo {public:~CGarbo() {if (Singleton::m_pInstance)delete Singleton::m_pInstance;}};// 定义一个静态成员变量，程序结束时，系统会自动调用它的析构函数从而释放单例对象static CGarbo Garbo;
private:// 构造函数私有Singleton() {};// 防拷贝Singleton(Singleton const&);Singleton& operator=(Singleton const&);static Singleton* m_pInstance; // 单例对象指针static mutex m_mtx;   //互斥锁
};
Singleton* Singleton::m_pInstance = nullptr;
Singleton::CGarbo Garbo;
mutex Singleton::m_mtx;
int main()
{thread t1([] {cout << &Singleton::GetInstance() << endl; });thread t2([] {cout << &Singleton::GetInstance() << endl; });t1.join();t2.join();cout << &Singleton::GetInstance() << endl;cout << &Singleton::GetInstance() << endl;return 0;
}
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;class InforMgr
{
public:static InforMgr* GetInstance(){return _spInst;}
private:InforMgr(){}InforMgr(const InforMgr&) = delete;string _address;int _secretKey;static InforMgr* _spInst;   //声明
};InforMgr* InforMgr::_spInst = new InforMgr;
int main()
{InforMgr s1;static InforMgr s2;InforMgr* s3 =new InforMgr;InforMgr::GetInstance();return 0;
}
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;//InforMgr 单例模式
//懒汉模式——一开始不创建对象，第一次调用GetInstance再创建对象
class InforMgr
{
public:static InforMgr* GetInstance(){//多线程同时调用，还需要加锁if (_spInst == nullptr){_spInst  = new InforMgr;}return  _spInst;}void SetAddress(const string& s){_address = s;}string& GetAddress(){return _address;}
private:InforMgr(){}InforMgr(const InforMgr&) = delete;string _address;int _secretKey;static InforMgr* _spInst;   //声明
};InforMgr* InforMgr::_spInst = new InforMgr;
int main()
{/*InforMgr s1;static InforMgr s2;InforMgr* s3 = new InforMgr;*///全局只有一个InfoMgr对象InforMgr::GetInstance()->SetAddress("中国");cout << InforMgr::GetInstance()->GetInstance() << endl;return 0;
}
总结：

举个例子：

设计关于SQLMgr,CacheMgr 的单例，

饿汉模式：使用简单，初始化顺序不确定，如果有依赖关系就会有问题，饿汉对象初始化慢且多个饿汉单例模式同时进行会影响程序启动。
懒汉模式：使用复杂，第一次调用时初始化，可以控制初始化顺序，延迟加载初始化，不影响程序启动。