1.设计一个类不能被继承 2.设计一个类只能在堆上创建对象。 3.设计一个类只能在栈上创建对象

设计一个类不能被继承

常规解法：将构造函数设为私有函数

在C++中，子类的构造函数会自动调用父类的构造函数，子类的析构函数也会调用父类的析构函数。要想一个类不能被继承，只要把它的构造函数和析构函数都设置为私有函数。那么当一个类试图从那里继承时，势必会因为调用构造函数和析构函数而导致编译错误。

可是这个类型的构造函数和析构函数都是私有函数，我们怎样才能得到该类型的实例呢？我们可以通过定义共有的静态函数来创建和释放实例。基于这个思路，我们可以写出如下代码：

class SealedClass1
{
public:
static SealedClass1*GetInstance()
{
return new SealedClass1();
}
static void DeleteInstance(SealedClass1*pInstance)
{
delete pInstance;
}
private:
SealedClass1() {};
~SealedClass1() {};
};

这个类不能被继承，但它使用起来不方便。比如我们只能获得位于堆上的实例，而不能得到位于栈上的实例。

新奇的解法：利用虚拟继承

template<class T>
class MakeSealed
{
friend T;
private:
MakeSealed();
~MakeSealed();
};

class SealedClass2:virtual public MakeSealed<SealedClass2>
{
public:
SealedClass2();
~SealedClass2();
};

设计一个类只能在堆上创建对象。

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为私有。在构造函数私有之后，无法在类外部调用构造函数来构造类对象，只能使用new运算符来建立对象。然而，前面已经说过，new运算符的执行过程分为两步，C++提供new运算符的重载，其实是只允许重载operator new()函数，而operator()函数用于分配内存，无法提供构造功能。因此，这种方法不可以。

当对象建立在栈上面时，是由编译器分配内存空间的，调用构造函数来构造栈对象。当对象使用完后，编译器会调用析构函数来释放栈对象所占的空间。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，情况会是怎样的呢？比如，类的析构函数是私有的，编译器无法调用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。

class A
{
public:
A(){}
void destory(){
delete this;
}
private:
~A(){}
};

试着使用A a;来建立对象，编译报错，提示析构函数无法访问。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。类对象使用完成后，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作为其它类的基类，则析构函数通常要设为virtual，然后在子类重写，以实现多态。因此析构函数不能设为private。还好C++提供了第三种访问控制，protected。将析构函数设为protected可以有效解决这个问题，类外无法访问protected成员，子类则可以访问。

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对象的指针，会调用对象的析构函数，而析构函数类外不可访问）这种使用方式比较怪异。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。代码如下，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()函数在堆上创建类A对象，调用destory()函数释放内存。
3.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。代码如下：

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