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C++智能指针的设计和实现

Big_Wang5 分享于 2013-06-15

推荐:C++ 智能指针实现

    1、问题的提出     先看下面的例子:     class CText     {         public:             CText(int *&ptr):m_ptr(ptr)             {             }      

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一、智能指针

在C++语言编程时,当类中有指针成员时,一般有两种方式来管理 指针成员:一是采用值型的方式管理,每个类对象都保留一份指针指向的对象的拷贝;另一种更优雅的方式是使用 智能指针,从而实现指针指向的对象的共享。 智能指针(smart pointer)的一种通用实现技术是使用 引用计数(reference count)。智能 指针类将一个计数器与类指向的对象相关联, 引用计数跟踪该类有多少个对象共享同一指针。 每次创建类的新对象时,初始化指针并将 引用计数置为1;当对象作为另一对象的副本而创建时, 拷贝构造函数拷贝指针并增加与之相应的引用计数;对一个对象进行赋值时,赋值操作符减少左 操作数所指对象的引用计数(如果引用计数为减至0,则删 除对象),并增加右操作数所指对象的引用计数;调用 析构函数 时,析构函数减少引用计数(如果引用计数减至0,

推荐:C++ 智能指针

C++ 智能指针 为了更安全地使用动态对象,标准库定义了两个只能指针类型来管理动态分配的对象当一个对象应该被释放时,指向它的智能指针可以确保自动地把它释放

则删除基础对象)。

二、智能指针的一般实现

智能指针通常使用类模板来实现。模拟类指针的各种行为。但是,其最重要的作用是对类指针成员的管理,防止悬垂指针的出现。
template<class T>
class SmartPointer{
	public:
		SmartPointer(T *t):pt(t){}
		T& operator *(){ return *pt; }
		T* operator ->() { return pt; }
	private:
		T *pt;
};

三、引用计数的实现


为了实现引用计数,我们定义一个_counter类来记录引用次数,把_counter类的所有成员设定为private,因为其他的类型并不需要访问_counter,只有SmartPointer对其进行操作就行了,SmartPointer将设为其友元类。
class _counter{
	template<class T> friend class SmartPointer;
	_counter(int u):use(u){}
	~_counter(){}
	int use;
};
在SmartPointer类中,保留_counter的指针。
template<class T>
class SmartPointer{
	public:
		SmartPointer(T *t):pc(new _counter(1)){
			cout<<"SmartPointer::SmartPointer() invoded use is: "<<pc->use<<endl;
			this->pt = t;
		}

		SmartPointer(SmartPointer<T> &rhs){
			this->pc = rhs.pc;
			this->pt = rhs.pt;
			this->pc->use++;
			cout<<"SmartPointer copy invoked use is: "<<pc->use<<endl;
		}

		~SmartPointer(){
			pc->use--;
			cout<<"SmartPointer::~SmartPointer() invoded use is: "<<pc->use<<endl;
			if(pc->use == 0)
			{
				delete pt;
				delete pc;
			}
		}

		SmartPointer<T>& operator=(SmartPointer<T> rhs){
			if(rhs == *this){
				return *this;
			}

			this->pt = rhs.pt;
			this->pc = rhs.pc;
			this->pc->use++;
			cout<<"SmartPointer::operator=() invoked  use is: "<<pc->use<<endl;
			return *this;
		}

	private:
		T *pt;
		_counter* pc;
};

例如:我们有一个HasPtr类,其类成员中有一个为指针*p。
class HasPtr{
	public:
		HasPtr(int val):value(val),p(new int(3)){
			cout<<"HasPtr::HasPtr() invoked"<<endl;
		}
		~HasPtr(){ delete p; cout<<"HasPtr::~HasPtr() invoded"<<endl;}

	private:
		int *p;
		int value;
};

如果如下调用:
HasPtr *php = new HasPtr(3);
SmartPointer<HasPtr> psp(php);
SmartPointer<HasPtr> npsp(psp);

我们现在有两个智能指针对象,指向同一个HasPtr对象,其模型如下:
_counter的use成员(引用计数)为2.

四、测试

int main(void)
{
	HasPtr *php = new HasPtr(3);
	SmartPointer<HasPtr> psp(php);
	SmartPointer<HasPtr> npsp(psp);
	SmartPointer<HasPtr> nnpsp = npsp;


	return 0;
}
使用gcc编译器,运行结果如下:


推荐:c++中的智能指针实现

今天和同事讨论了一下c++中的智能指针如何实现,后来又研究了一个boost::shared_ptr的代码,终于有了点眉目。   智能指针类,其实主要有两个参数,一个是所维护

一、智能指针 在C++语言编程时,当类中有指针成员时,一般有两种方式来管理 指针成员:一是采用值型的方式管理,每个类对象都保留一份指针指向的对象的拷贝;另一种更优雅的方式是使用 智能指针

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