智能指針(二):shared_ptr實現原理
前面講到auto_ptr有個很大的缺陷就是所有權的轉移,就是一個對象的內存塊只能被一個智能指針對象所擁有.但我們有些時候希望共用那個內存塊.于是C++ 11標準中有了shared_ptr這樣的智能指針,顧名思義,有個shared表明共享嘛.所以shared_ptr類型的智能指針可以做為STL容器的元素
下面我們來瞧瞧shared_ptr具體是咋實現的.相較auto_ptr有下面幾個不同的地方:
1.引進了一個計數器shared_count,用來表示當前有多少個智能指針對象共享指針指向的內存塊
2.析構函數中不是直接釋放指針對應的內存塊,如果shared_count大于1則不釋放內存只是將引用計數減1,只是計數等于1時釋放內存
3.復制構造與賦值操作符只是提供一般意義上的復制功能,并且將引用計數加1.
shared_ptr實現代碼(只實現核心功能)
#include <iostream>
using namespace std;
template<class T>
class shared_ptr{
private:
T* m_ptr; //被封裝的指針
unsigned int shared_count; //引用計數,表示有多少個智能指針對象擁有m_ptr指向的內存塊
public:
shared_ptr(T* p):m_ptr(p),shared_count(1){ }
~shared_ptr() { deconstruct();}
void deconstruct(){
if(shared_count == 1) //引用計數為1表示只有一個對象使用指針指向的內存塊了
{
delete m_ptr;
m_ptr = 0;
}
shared_count--;
}
T& operator*() { return *m_ptr;}
T* operator->() { return m_ptr;}
//復制構造函數
shared_ptr(shared_ptr& sp):m_ptr(sp.m_ptr),shared_count(sp.shared_count){
shared_count++;
}
//重載運算符=
shared_ptr& operator = (shared_ptr& sp){
sp.shared_count++;
deconstruct(); //相當于先刪掉左值,然后再通過右值賦值.
m_ptr = sp.m_ptr;
shared_count = sp.shared_count;
return *this;
}
};
使用舉例:
假如有類struct Arwen{
int age;
Arwen(int gg) :age(gg) { };
};
//下面代碼全部運行正確
void main(){
shared_ptr<Arwen> myPtr( new Arwen(24) );
int num =myPtr->age;
shared_ptr<Arwen> ptrOne( myPtr); //復制構造
num =myPtr->age; //如果是auto_ptr該處會出錯.因為把myPtr復制給ptrOne后,它自己本身相當于失效了
num = ptrOne->age;
shared_ptr<Arwen> ptrTwo = ptrOne;
num = ptrOne->age;//如果是auto_ptr該處也會出錯,此時ptrOne也失效了
num = ptrTwo->age;
return 0;
}
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