只能在堆上生成

为什么需要类只在堆上生成

一般来说，栈是存储局部变量和方法调用的一种内存区域，而堆事用于动态分配内存的另一种内存区域。主要原因有几点

1. 对象生命周期：在堆上创建对象可以延长其生命周期。堆上的对象不会受限于其所在方法或作用域的接受。相反，他们在方法结束之后可以先继续存在，并且可以在其他部分使用，适合于多个方法或者多个对象之间需要共享数据。
2. 动态大小：堆允许动态分配对象的大小，在堆上创建对象的时候，可以根据需要分配内存，适合于处理链表或者树之类的动态数据结构或者变长数据。
3. 对象共享：在堆上创建对象可以实现对象共享。多个对象可以引用相同的堆对象，节省内存。适合于需要复制大量数据。
4. 对象的生存期不确定：编译的过程无法确定生存期，放在堆上的时候可以确保对象需要的时候仍然可以使用不会被销毁。
5. 引用传递，通常将对象作为参数传递给方法或者函数时，使用引用传递。在堆上创建对象可以轻松使用，不会复制整个对象内容。

注意

适合持久性，共享性和动态大小的对象。对于大型数据结构或者需要大量栈空间的情况，可以考虑使用堆上分配内存或其他数据结构来避免栈溢出。

如何实现

class A{
    private:
    A(){
        //私有构造函数，只能在类内调用
    }
    public:
    static A* createInstance(){
        return new A();
    }
    ~A(){
        //析构函数，用于在堆上释放对象
    }
    //其他成员函数和数据成员
}

以上设计，确保只能在堆上生成A类的对象，无法在栈上创建，其他代码可以通过调用A:createInstance()来获取类的实例。 当然由于使用手动的内存管理，需要确保在不再需要对象时显式地删除堆上的对象，避免内存泄露。 上述有点问题，此类不能被继承，可以把A()~A() 设置为protected 模式。

动态生成的步骤

动态建立类对象，是使用new运算符将对象建立在堆空间中，分为两个步骤， 第一步执行operator new()函数，在堆空间中找到合适的内存并进行分配，它不承担构造函数的功能， 第二步是调用构造函数构造对象，初始化内存空间，等于间接调用构造函数。

只能在栈上生成

为什么需要类只在栈上生成

1. 生命周期受限：由于栈上对象的生命周期是有限度的，当对象所在的作用域结束时，栈上的对象就会自行销毁，避免手动管理的复杂性。
2. 高效性能：栈上对象具有更高的执行效率，栈上的内存分配和释放比在堆上更快，因为栈上只涉及到简单的指针移动，比如循环迭代和递归调用。
3. 局部性原理：栈上的对象存储在连续的内存区域中，局部性原理认为程序访问某个内存位置时，很可能访问相邻的内存位置，通过栈上生成对象，可以利用局部性原理，从而提高缓存的命中率和整体运行效率。
4. 简单性和可预测性：自动分配和自动释放内存，使得代码更加简洁不容易出现内存泄露。

注意点

1. 栈的对象有大小限制，因为栈的空间有限
2. 由于生命周期受到限制，栈上的对象不能被多个方法或作用域共享。
3. 关于栈的大小，一般来说栈在1MB-8MB ,过大的话占用过多的资源，过小的话栈溢出，所以应该避免过多的递归调用或过深的函数调用，减少占空间的使用。

原理

1. c++ 是静态绑定的语言，在编译期间，编译器负责分析所有的非虚函数，当对象建立在栈上面的时候，是有编译器分配内存空间的，调用构造函数来构造栈对象。
2. 当对象使用完成后，编译器会调用析构函数来释放所占空。可以说是编译器管理了整个生命周期，
3. 具体来说，就是通过移动栈顶指针，空出适当的空间，在这片空间中调用构造函数形成一个栈对象
4. 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（包括所有非静态函数）的访问性
5. 如果类的析构函数是私有的话，编译器不会在栈空间上为类对象分配内存，所以类的私有析构函数可以保证只能用new命令在堆中创建对象。

class A
    {
    private:
    void *operator new(size_t t){}
    void operator delete(void *ptr){}
    public:
    A(){}
    ~A(){}
};