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智能指针原理,并实现一个简单的智能指针。

智能指针原理,并实现一个简单的智能指针。

作者: yangqi916 | 来源:发表于2017-02-28 21:54 被阅读0次

智能指针:实际指行为类似于指针的类对象,它的一种通用实现方法是采用引用计数的方法。

  • 1.智能指针将一个计数器与类指向的对象相关联,引用计数跟踪共有多少个类对象共享同一指针。
  • 2.每次创建类的新对象时,初始化指针并将引用计数置为1;
  • 3.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;
  • 4.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;这是因为左侧的指针指向了右侧指针所指向的对象,因此右指针所指向的对象的引用计数+1;
  • 5.调用析构函数时,构造函数减少引用计数(如果引用计数减至0,则删除基础对象)。
  • 6.实现智能指针有两种经典策略:一是引入辅助类,二是使用句柄类。这里主要讲一下引入辅助类的方法
//基础对象类,要做一个对Point类的智能指针
class Point {
public:
    Point(int xVal = 0, int yVal = 0): x(xVal), y(yVal) {}
    int getX() const { return x; }
    int getY() const { return y; }
    void setX (int xVal) { x = xVal; }
    void setY (int yVal) { y = yVal; }
private:
    int x, y;
};

//辅助类,该类成员访问权限全部为private,因为不想让用户直接使用该类
class RefPtr {
    // 定义智能指针类为友元
    friend class SmartPtr;
    RefPtr(Point* ptr) : p(ptr), count(1) {}
    ~RefPtr() {delete p;}
    
    int count; // 引用计数
    Point *p;  // 基础对象指针
};

// 智能指针类
class SmartPtr {
private:
    RefPtr* rp;
    
public:
    // 构造函数
    SmartPtr(Point* ptr): rp(new RefPtr(ptr)) {}
    
    //复制构造函数
    SmartPtr(const SmartPtr& sp): rp(sp.rp) { ++(rp->count); }
    
    //重载赋值操作符
    SmartPtr& operator= (const SmartPtr& rhs) {
        ++(rhs.rp->count);
        if( --rp->count == 0 )
            delete rp;
        rp = rhs.rp;
        
        return *this;
    }
    
    //析构函数
    //当引用计数减为0时,删除辅助类对象指针,从而删除基础对象
    ~SmartPtr() {
        --rp->count;
        if (rp->count == 0)
            delete rp;
        
    }
    
};


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