【M27】要求或者禁止对象产生于heap之中

1、要求对象只能产生于heap之中，该怎么办？

　　栈上的对象肯定调用构造方法和析构方法（离开作用域的时候），因此，要求对象只能产生于heap之中，也就是禁止栈上产生对象，解决办法有两种：将所有的构造方法声明为private，或者将析构方法声明为private。

2、将所有的构造方法声明为private，这样就不能在栈上构造对象了。这有两点需要注意：

　　a、这种情况下，不能在外部使用new operator在堆上构造对象，因为new operator要在分配的内存上，调用构造方法构造对象。因此，需要重新暴露接口，返回堆上的对象。办法有：在类内部使用new operator，暴露static方法；使用友元方法或者友元类。

　　b、一个类往往有多个构造方法，必须将所有的构造方法都声明为private。对于default 构造方法，如果没有声明任何构造方法，编译器会自动生成一个。对于copy构造，没有声明，编译器也会自动生成一个。

3、将析构方法声明为private，由于栈对象离开作用域，会自动调用析构方法，出现错误，在编译时就报错。这有两点需要注意：

　　a、这种情况下，不能在外部使用delete operator删除指针，因为delete operator要调用析构方法，然后调用operator delete释放内存。因此，需要重新暴露接口，Destroy方法，在Destroy方法内部调用delete operator。

　　b、相比于构造方法，析构方法只有一个，只需要将这一个析构方法声明为private就好了。

4、需要注意，将构造方法或者析构方法声明为private，将导致两个问题，那就是继承和内含，这两种情况都要调用构造方法和析构方法。

　　对于继承，可以将父类的构造方法和析构方法放大访问权限，为protected。

　　对于内含一个对象，修改为内含一个指针，指向对象。使用其他暴露的借口，获取堆上的对象和释放内存（Destroy）。

5、考虑下面的问题，如何判断某个对象是否位于heap内？

6、我们知道，在堆上创建对象必定调用operator new分配内存，因此，可以在operator new调用的时候，标识将要产生的对象在堆上，对象构造后，然后清除标识。这有两个问题：a、对于数组，使用operator new[]，一次性分配多个内存，只有第一个对象是分配在堆上。b、考虑new UPNumber(* new UPNumber)，C++的执行顺序可能是先调用两次operator new，在调用两次构造方法，导致上述的办法失效。

7、C++程序的内存布局，从高到低以此为stack，heap，静态存储区，stack向下增长，heap向上增长。在栈上创建一个对象，如果目标对象在栈上，新建的对象地址，肯定小于目标对象的地址。因此，新建对象的地址小于目标对象的地址，说明目标对象在栈上，否则在堆上。这里有个小问题，目标对象也可能在静态存储区。另外，这种做法不具有移植性，有些系统的内存布局不是上面的情况。

8、判断对象是否在堆上，很难办。思考下，我们为什么要判断对象是否在堆上？真实的需求是，判断执行delete是否安全。那怎么办呢？

　　对于分配获取的指针，放到一个集合，delete指针的时候，判断指针是否在集合，如果在集合，执行delete就是安全的，否则不安全。

9、如何禁止对象产生于heap之中？

　　这个很简单，在堆上创建对象，必定调用operator new分配内存，因此将operator new声明为private就好了。