码迷,mamicode.com
首页 > 其他好文 > 详细

智能指针原理及实现(1)- shared_ptr

时间:2018-02-25 12:58:35      阅读:235      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:使用   png   inf   默认构造函数   自动   alt   等于   维护   原来   

C++没有内存回收机制,每次程序员new出来的对象需要手动delete,流程复杂时可能会漏掉delete,导致内存泄漏。于是C++引入智能指针,可用于动态资源管理,资源即对象的管理策略。

一、智能指针类别

智能指针主要有三种:shared_ptrunique_ptrweak_ptr

 shared_ptr

shared_ptr是最常用的智能指针(项目中我只用过shared_ptr)。shared_ptr采用了引用计数器,多个shared_ptr中的T *ptr指向同一个内存区域(同一个对象),并共同维护同一个引用计数器。shared_ptr定义如下,记录同一个实例被引用的次数,当引用次数大于0时可用,等于0时释放内存:

1 temple<typename T>
2 class SharedPtr {
3 public:
4    ... 
5 private:
6     T *_ptr;
7     int *_refCount;     //should be int*, rather than int
8 };

shared_ptr对象每次离开作用域时会自动调用析构函数,而析构函数并不像其他类的析构函数一样,而是在释放内存是先判断引用计数器是否为0。等于0才做delete操作,否则只对引用计数器左减一操作。

1 ~SharedPtr()
2 {
3     if (_ptr && --*_refCount == 0) {
4         delete _ptr;
5         delete _refCount;
6     }
7 }

 

接下来看一下构造函数,默认构造函数的引用计数器为0,ptr指向NULL:

1 SharedPtr() : _ptr((T *)0), _refCount(0)
2 {
3 }

用普通指针初始化智能指针时,引用计数器初始化为1:

1 SharedPtr(T *obj) : _ptr(obj), _refCount(new int(1))
2 {
3 } //这里无法防止循环引用,若我们用同一个普通指针去初始化两个shared_ptr,此时两个ptr均指向同一片内存区域,但是引用计数器均为1,使用时需要注意。

拷贝构造函数需要注意,用一个shared_ptr对象去初始化另一个shared_ptr对象时,引用计数器加一,并指向同一片内存区域:

1 SharedPtr(SharedPtr &other) : _ptr(other._ptr), _refCount(&(++*other._refCount))
2 {
3 }

 

赋值运算符的重载

当用一个shared_ptr<T> other去给另一个 shared_ptr<T> sp赋值时,发生了两件事情:

一、sp指针指向发生变化,不再指向之前的内存区域,所以赋值前原来的_refCount要自减

二、sp指针指向other.ptr,所以other的引用计数器_refCount要做++操作。

 1 SharedPtr &operator=(SharedPtr &other)
 2 {
 3     if(this==&other)
 4         return *this;
 5         
 6     ++*other._refCount;
 7     if (--*_refCount == 0) {
 8         delete _ptr;
 9         delete _refCount;
10     }
11         
12     _ptr = other._ptr;
13     _refCount = other._refCount;
14     return *this;
15 }    

 

定义解引用运算符,直接返回底层指针的引用:

1 T &operator*()
2 {
3     if (_refCount == 0)
4         return (T*)0;
5         
6     return *_ptr;
7 }

 

定义指针运算符->

1 T *operator->()
2 {
3     if(_refCount == 0)
4         return 0;
5         
6     return _ptr;
7 }

 

测试:

1 int main(int argc, const char * argv[])
2 {
3     SharedPtr<string> pstr(new string("abc"));
4     SharedPtr<string> pstr2(pstr);
5     SharedPtr<string> pstr3(new string("hao"));
6     pstr3 = pstr2;
7     
8     return 0;
9 }

为了让测试结果更明显,我在方法中加入了一些输出,测试结果如下:

技术分享图片

 源码链接:https://github.com/guhowo/test/tree/master/cplus/SharedPtr

智能指针原理及实现(1)- shared_ptr

标签:使用   png   inf   默认构造函数   自动   alt   等于   维护   原来   

原文地址:https://www.cnblogs.com/howo/p/8468713.html

(0)
(0)
   
举报
评论 一句话评论(0
登录后才能评论!
© 2014 mamicode.com 版权所有  联系我们:gaon5@hotmail.com
迷上了代码!