今天面試被問到了這個單例模式常用到的技術手段，下面進行分析：
很多情況下要求當前的程序中只有一個object。例如一個程序只有一個和數據庫的連接，只有一個鼠標的object。通常我們都將構造函數的聲明置于public區段，假如我們將其放入private區段中會發生什么樣的后果？這意味著什么？
當我們在程序中聲明一個對象時，編譯器為調用構造函數(如果有的話)，而這個調用將通常是外部的，也就是說它不屬于class對象本身的調用，假如構造函數是私有的，由于在class外部不允許訪問私有成員，所以這將導致編譯出錯。
然而，對于class本身，可以利用它的static公有成員，因為它們獨立于class對象之外，不必產生對象也可以使用它們。
此時因為構造函數被class私有化，所以我們要創建出對象，就必須能夠訪問到class的私有域；這一點只有class的成員可以做得到；但在我們建構出其對象之前，怎么能利用它的成員呢？static公有成員，它是獨立于class對象而存在的，“我們”可以訪問得到。假如在某個static函數中創建了該class的對象，并以引用或者指針的形式將其返回（這里不以對象返回，主要是構造函數是私有的，外部不能創建臨時對象），就獲得了這個對象的使用權。
下面是例子：
class OnlyHeapClass { public: static OnlyHeapClass* GetInstance() { // 創建一個OnlyHeapClass對象并返回其指針 return (new OnlyHeapClass); } void Destroy(); private: OnlyHeapClass() { } ~OnlyHeapClass() {} }; int main() { OnlyHeapClass *p = OnlyHeapClass::GetInstance(); ... // 使用*p delete p; return 0; }
這個例子使用了私有構造函數，GetInstance()作為OnlyHeapClass的靜態成員函數來在內存中創建對象：由于要跨函數傳遞并且不能使用值傳遞方式，所以我們選擇在堆上創建對象，這樣即使getInstance()退出，對象也不會隨之釋放，可以手動釋放。
構造函數私有化的類的設計保證了其他類不能從這個類派生或者創建類的實例，還有這樣的用途：例如，實現這樣一個class：它在內存中至多存在一個，或者指定數量個的對象（可以在class的私有域中添加一個static類型的計數器，它的初值置為0，然后在GetInstance()中作些限制：每次調用它時先檢查計數器的值是否已經達到對象個數的上限值，如果是則產生錯誤，否則才new出新的對象，同時將計數器的值增1.最后，為了避免值復制時產生新的對象副本，除了將構造函數置為私有外，復制構造函數也要特別聲明并置為私有。
如果將構造函數設計成Protected，也可以實現同樣的目的，但是可以被繼承。
另外如何保證只能在堆上new一個新的類對象呢？只需把析構函數定義為私有成員。
原因是C++是一個靜態綁定的語言。在編譯過程中，所有的非虛函數調用都必須分析完成。即使是虛函數，也需檢查可訪問性。因些，當在棧上生成對象時，對象會自動析構，也就說析構函數必須可以訪問。而堆上生成對象，由于析構時機由程序員控制，所以不一定需要析構函數。保證了不能在棧上生成對象后，需要證明能在堆上生成它。這里OnlyHeapClass與一般對象唯一的區別在于它的析構函數為私有。delete操作會調用析構函數。所以不能編譯。
那么如何釋放它呢？答案也很簡單，提供一個成員函數，完成delete操作。在成員函數中，析構函數是可以訪問的。當然detele操作也是可以編譯通過。
void OnlyHeapClass::Destroy() { delete this; } 構造函數私有化的類的設計可以保證只能用new命令在堆中來生成對象，只能動態的去創建對象，這樣可以自由的控制對象的生命周期。但是，這樣的類需要提供創建和撤銷的公共接口。
另外重載delete，new為私有可以達到要求對象創建于棧上的目的，用placement new也可以創建在棧上。
補充：
1.為什么要自己調用呢？對象結束生存期時不就自動調用析構函數了嗎？什么情況下需要自己調用析構函數呢？
比如這樣一種情況，你希望在析構之前必須做一些事情，但是用你類的人并不知道， 那么你就可以重新寫一個函數，里面把要做的事情全部做完了再調用析構函數。 這樣人家只能調用你這個函數析構對象，從而保證了析構前一定會做你要求的動作。
2.什么情況下才用得著只生成堆對象呢？
堆對象就是new出來的，相對于棧對象而言。什么情況下要new，什么情況下在棧里面 提前分配，無非就是何時該用動態，何時該用靜態生成的問題。這個要根據具體情況具體分析。比如你在一個函數里面事先知道某個對象最多只可能10個，那么你就可以 定義這個對象的一個數組。10個元素，每個元素都是一個棧對象。如果你無法確定數 字，那么你就可以定義一個這個對象的指針，需要創建的時候就new出來，并且用list 或者vector管理起來。
類中“私有”權限的含義就是：私有成員只能在類域內被訪問，不能在類域外進行訪問。
把析構函數定義為私有的，就阻止了用戶在類域外對析構函數的使用。這表現在如下兩個方面：
1. 禁止用戶對此類型的變量進行定義，即禁止在棧內存空間內創建此類型的對象。要創建對象，只能用 new 在堆上進行。
2. 禁止用戶在程序中使用 delete 刪除此類型對象。對象的刪除只能在類內實現，也就是說只有類的實現者才有可能實現對對象的 delete，用戶不能隨便刪除對象。如果用戶想刪除對象的話，只能按照類的實現者提供的方法進行。
可見，這樣做之后大大限制了用戶對此類的使用。一般來說不要這樣做；通常這樣做是用來達到特殊的目的，比如在 singleton 的實現上。
PS：構造函數為什么不能是虛函數
另外再來說一下構造函數和虛函數的區別：
1. 從存儲空間角度，虛函數對應一個指向vtable虛函數表的指針，這大家都知道，可是這個指向vtable的指針其實是存儲在對象的內存空間的。問題出來了，如果構造函數是虛的，就需要通過 vtable來調用，可是對象還沒有實例化，也就是內存空間還沒有，怎么找vtable呢？所以構造函數不能是虛函數。
2. 從使用角度，虛函數主要用于在信息不全的情況下，能使重載的函數得到對應的調用。構造函數本身就是要初始化實例，那使用虛函數也沒有實際意義呀。所以構造函數沒有必要是虛函數。虛函數的作用在于通過父類的指針或者引用來調用它的時候能夠變成調用子類的那個成員函數。而構造函數是在創建對象時自動調用的，不可能通過父類的指針或者引用去調用，因此也就規定構造函數不能是虛函數。
3. 構造函數不需要是虛函數，也不允許是虛函數，因為創建一個對象時我們總是要明確指定對象的類型，盡管我們可能通過實驗室的基類的指針或引用去訪問它但析構卻不一定，我們往往通過基類的指針來銷毀對象。這時候如果析構函數不是虛函數，就不能正確識別對象類型從而不能正確調用析構函數。
4. 從實現上看，vbtl在構造函數調用后才建立，因而構造函數不可能成為虛函數從實際含義上看，在調用構造函數時還不能確定對象的真實類型（因為子類會調父類的構造函數）；而且構造函數的作用是提供初始化，在對象生命期只執行一次，不是對象的動態行為，也沒有必要成為虛函數。
5. 當一個構造函數被調用時，它做的首要的事情之一是初始化它的VPTR。因此，它只能知道它是“當前”類的，而完全忽視這個對象后面是否還有繼承者。當編譯器為這個構造函數產生代碼時，它是為這個類的構造函數產生代碼——既不是為基類，也不是為它的派生類（因為類不知道誰繼承它）。所以它使用的VPTR必須是對于這個類的VTABLE。而且，只要它是最后的構造函數調用，那么在這個對象的生命期內，VPTR將保持被初始化為指向這個VTABLE, 但如果接著還有一個更晚派生的構造函數被調用，這個構造函數又將設置VPTR指向它的 VTABLE，等.直到最后的構造函數結束。VPTR的狀態是由被最后調用的構造函數確定的。這就是為什么構造函數調用是從基類到更加派生類順序的另一個理由。但是，當這一系列構造函數調用正發生時，每個構造函數都已經設置VPTR指向它自己的VTABLE。如果函數調用使用虛機制，它將只產生通過它自己的VTABLE的調用，而不是最后的VTABLE（所有構造函數被調用后才會有最后的VTABLE）。
