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Boost源码学习---shared_ptr.hpp
最近在看Boost库源码，Boost库功能强大，但是其源代码太多，一一细读太过于耗费时间，毕竟还有其他东西要学习，所以决定对感兴趣的章节略读一下，记录一下其设计思想和难以理解的地方。
shared_ptr是Boost里面最有价值的的智能指针。它封装了一个原生态指针和一个引用计数器，这个引用计数器是一个类shared_count。shared_ptr支持比较运算，重载了operator<，因此其可以用于set和map。
在转换shared_ptr指针时，用***_pointer_cast定义的函数来转换（返回shared_ptr<T>类型），如果使用static_cast、reinterpret_cast等将会造成shared_ptr无法正确管理指针。
template<class T> class shared_ptr
{
private:
// Borland 5.5.1 specific workaround
typedef shared_ptr<T> this_type;
public:
typedef typename boost::detail::sp_element< T >::type element_type;
//下面有多种构造函数，为了适应不同情境需要
//默认构造函数，px为指针，pn为计数器（它是一个类shared_count，其默认构造函数设其值为0）
shared_ptr() BOOST_NOEXCEPT : px( 0 ), pn() // never throws in 1.30+
{
}
#if !defined( BOOST_NO_CXX11_NULLPTR )
shared_ptr( boost::detail::sp_nullptr_t ) BOOST_NOEXCEPT : px( 0 ), pn() // never throws
{
}
#endif
//用Y类型来初始化，Y可能与T是不同类型
template<class Y>
explicit shared_ptr( Y * p ): px( p ), pn() // Y must be complete
{
boost::detail::sp_pointer_construct( this, p, pn );
}
//
// Requirements: D's copy constructor must not throw
//
// shared_ptr will release p by calling d(p)
//
template<class Y, class D> shared_ptr( Y * p, D d ): px( p ), pn( p, d )
{
boost::detail::sp_deleter_construct( this, p );
}
#if !defined( BOOST_NO_CXX11_NULLPTR )
template<class D> shared_ptr( boost::detail::sp_nullptr_t p, D d ): px( p ), pn( p, d )
{
}
#endif
// As above, but with allocator. A's copy constructor shall not throw.
template<class Y, class D, class A> shared_ptr( Y * p, D d, A a ): px( p ), pn( p, d, a )
{
boost::detail::sp_deleter_construct( this, p );
}
#if !defined( BOOST_NO_CXX11_NULLPTR )
template<class D, class A> shared_ptr( boost::detail::sp_nullptr_t p, D d, A a ): px( p ), pn( p, d, a )
{
}
#endif
// generated copy constructor, destructor are fine...
#if !defined( BOOST_NO_CXX11_RVALUE_REFERENCES )
// ... except in C++0x, move disables the implicit copy
//复制构造函数，两个shared_ptr共同管理一个指针
shared_ptr( shared_ptr const & r ) BOOST_NOEXCEPT : px( r.px ), pn( r.pn )
{
}
#endif
template<class Y>
explicit shared_ptr( weak_ptr<Y> const & r ): pn( r.pn ) // may throw
{
boost::detail::sp_assert_convertible< Y, T >();
// it is now safe to copy r.px, as pn(r.pn) did not throw
px = r.px;
}
template<class Y>
shared_ptr( weak_ptr<Y> const & r, boost::detail::sp_nothrow_tag )
BOOST_NOEXCEPT : px( 0 ), pn( r.pn, boost::detail::sp_nothrow_tag() )
{
if( !pn.empty() )
{
px = r.px;
}
}
template<class Y>
#if !defined( BOOST_SP_NO_SP_CONVERTIBLE )
shared_ptr( shared_ptr<Y> const & r, typename boost::detail::sp_enable_if_convertible<Y,T>::type = boost::detail::sp_empty() )
#else
shared_ptr( shared_ptr<Y> const & r )
#endif
BOOST_NOEXCEPT : px( r.px ), pn( r.pn )
{
boost::detail::sp_assert_convertible< Y, T >();
}
// aliasing
template< class Y >
shared_ptr( shared_ptr<Y> const & r, element_type * p ) BOOST_NOEXCEPT : px( p ), pn( r.pn )
{
}
#ifndef BOOST_NO_AUTO_PTR
template<class Y>
explicit shared_ptr( std::auto_ptr<Y> & r ): px(r.get()), pn()
{
boost::detail::sp_assert_convertible< Y, T >();
Y * tmp = r.get();
pn = boost::detail::shared_count( r );
boost::detail::sp_deleter_construct( this, tmp );
}
#if !defined( BOOST_NO_CXX11_RVALUE_REFERENCES )
template<class Y>
shared_ptr( std::auto_ptr<Y> && r ): px(r.get()), pn()
{
boost::detail::sp_assert_convertible< Y, T >();
Y * tmp = r.get();
pn = boost::detail::shared_count( r );
boost::detail::sp_deleter_construct( this, tmp );
}
#elif !defined( BOOST_NO_SFINAE ) && !defined( BOOST_NO_TEMPLATE_PARTIAL_SPECIALIZATION )
template<class Ap>
explicit shared_ptr( Ap r, typename boost::detail::sp_enable_if_auto_ptr<Ap, int>::type = 0 ): px( r.get() ), pn()
{
typedef typename Ap::element_type Y;
boost::detail::sp_assert_convertible< Y, T >();
Y * tmp = r.get();
pn = boost::detail::shared_count( r );
boost::detail::sp_deleter_construct( this, tmp );
}
#endif // BOOST_NO_SFINAE, BOOST_NO_TEMPLATE_PARTIAL_SPECIALIZATION
#endif // BOOST_NO_AUTO_PTR
#if !defined( BOOST_NO_CXX11_SMART_PTR ) && !defined( BOOST_NO_CXX11_RVALUE_REFERENCES )
template< class Y, class D >
shared_ptr( std::unique_ptr< Y, D > && r ): px( r.get() ), pn()
{
boost::detail::sp_assert_convertible< Y, T >();
typename std::unique_ptr< Y, D >::pointer tmp = r.get();
pn = boost::detail::shared_count( r );
boost::detail::sp_deleter_construct( this, tmp );
}
#endif
// assignment
//重载赋值操作符
shared_ptr & operator=( shared_ptr const & r ) BOOST_NOEXCEPT
{
this_type(r).swap(*this);
return *this;
}
#if !defined(BOOST_MSVC) || (BOOST_MSVC >= 1400)
template<class Y>
shared_ptr & operator=(shared_ptr<Y> const & r) BOOST_NOEXCEPT
{
this_type(r).swap(*this);
return *this;
}
#endif
#ifndef BOOST_NO_AUTO_PTR
template<class Y>
shared_ptr & operator=( std::auto_ptr<Y> & r )
{
this_type( r ).swap( *this );
return *this;
}
#if !defined( BOOST_NO_CXX11_RVALUE_REFERENCES )
template<class Y>
//&&是C++11的新特性，表示右值引用(可以使用临时对象）
shared_ptr & operator=( std::auto_ptr<Y> && r )
{
this_type( static_cast< std::auto_ptr<Y> && >( r ) ).swap( *this );
return *this;
}
#elif !defined( BOOST_NO_SFINAE ) && !defined( BOOST_NO_TEMPLATE_PARTIAL_SPECIALIZATION )
template<class Ap>
typename boost::detail::sp_enable_if_auto_ptr< Ap, shared_ptr & >::type operator=( Ap r )
{
this_type( r ).swap( *this );
return *this;
}
#endif // BOOST_NO_SFINAE, BOOST_NO_TEMPLATE_PARTIAL_SPECIALIZATION
#endif // BOOST_NO_AUTO_PTR
#if !defined( BOOST_NO_CXX11_SMART_PTR ) && !defined( BOOST_NO_CXX11_RVALUE_REFERENCES )
template<class Y, class D>
shared_ptr & operator=( std::unique_ptr<Y, D> && r )
{
this_type( static_cast< std::unique_ptr<Y, D> && >( r ) ).swap(*this);
return *this;
}
#endif
// Move support
#if !defined( BOOST_NO_CXX11_RVALUE_REFERENCES )
shared_ptr( shared_ptr && r ) BOOST_NOEXCEPT : px( r.px ), pn()
{
pn.swap( r.pn );
r.px = 0;
}
template<class Y>
#if !defined( BOOST_SP_NO_SP_CONVERTIBLE )
shared_ptr( shared_ptr<Y> && r, typename boost::detail::sp_enable_if_convertible<Y,T>::type = boost::detail::sp_empty() )
#else
shared_ptr( shared_ptr<Y> && r )
#endif
BOOST_NOEXCEPT : px( r.px ), pn()
{
boost::detail::sp_assert_convertible< Y, T >();
pn.swap( r.pn );
r.px = 0;
}
shared_ptr & operator=( shared_ptr && r ) BOOST_NOEXCEPT
{
this_type( static_cast< shared_ptr && >( r ) ).swap( *this );
return *this;
}
template<class Y>
shared_ptr & operator=( shared_ptr<Y> && r ) BOOST_NOEXCEPT
{
this_type( static_cast< shared_ptr<Y> && >( r ) ).swap( *this );
return *this;
}
#endif
#if !defined( BOOST_NO_CXX11_NULLPTR )
shared_ptr & operator=( boost::detail::sp_nullptr_t ) BOOST_NOEXCEPT // never throws
{
this_type().swap(*this);
return *this;
}
#endif
void reset() BOOST_NOEXCEPT // never throws in 1.30+
{
//this_type()为临时对象，交换后*this成为默认原始状态
this_type().swap(*this);
}
template<class Y> void reset( Y * p ) // Y must be complete
{
BOOST_ASSERT( p == 0 || p != px ); // catch self-reset errors
this_type( p ).swap( *this );
}
template<class Y, class D> void reset( Y * p, D d )
{
this_type( p, d ).swap( *this );
}
template<class Y, class D, class A> void reset( Y * p, D d, A a )
{
this_type( p, d, a ).swap( *this );
}
template<class Y> void reset( shared_ptr<Y> const & r, element_type * p )
{
this_type( r, p ).swap( *this );
}
// never throws (but has a BOOST_ASSERT in it, so not marked with BOOST_NOEXCEPT)
//重载解引用操作符，返回指针指向的对象
typename boost::detail::sp_dereference< T >::type operator* () const
{
BOOST_ASSERT( px != 0 );
return *px;
}
// never throws (but has a BOOST_ASSERT in it, so not marked with BOOST_NOEXCEPT)
//重载箭头操作符，返回原生态指针
typename boost::detail::sp_member_access< T >::type operator-> () const
{
BOOST_ASSERT( px != 0 );
return px;
}
// never throws (but has a BOOST_ASSERT in it, so not marked with BOOST_NOEXCEPT)
//它也可以指向指针，重载了[]操作符
typename boost::detail::sp_array_access< T >::type operator[] ( std::ptrdiff_t i ) const
{
BOOST_ASSERT( px != 0 );
BOOST_ASSERT( i >= 0 && ( i < boost::detail::sp_extent< T >::value || boost::detail::sp_extent< T >::value =http://www.mamicode.com/= 0 ) );>
Boost源码学习---shared_ptr.hpp
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