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【C++】智能指针详解(四):shared_ptr
在开始本文内容之前,我们再来总结一下,前文内容:
1.智能指针采用RAII机制,在构造对象时进行资源的初始化,析构对象时进行资源的清理及汕尾.
2.auto_ptr防止拷贝后析构释放同一块内存,采用"转移所有权"的方法.(实际开发中auto_ptr并不实用)
3.scoped_ptr与auto_ptr类似,但是它与auto_ptr最大的区别是:它不能转移所有权,即就是禁止拷贝/赋值!(当然,我们也探讨了C++中禁止拷贝对象的技术,在此不赘述)
回顾完前文内容后,我们今天来讨论shared_ptr.
我们虽然有了scoped_ptr,但在实际开发过程中,我们的确要是想对智能指针进行拷贝,那scoped_ptr就鞭长莫及了.
那么,我们回到原始的问题:对智能指针进行拷贝,会出现什么情况?
我们在第二篇文章也分析了:如果对智能指针不进行特殊处理,在析构时,会将同一块内存释放多次,程序会崩溃!
因此,我们要想对智能指针进行拷贝,就必须做一些特殊的处理,使得析构函数只释放一次内存.
此时,如果探究过深浅拷贝的同学,可能心中已经有了答案:用引用计数!!!(深浅拷贝问题,以后我会讨论,不是本文重点)
考虑到有些童鞋可能不知道什么是引用计数,那我就在这里解释一下:
在引用计数中,每一个对象负责维护对象所有引用的计数值。当一个新的引用指向对象时,引用计数器就递增,当去掉一个引用时,引用计数就递减。当引用计数到零时,该对象就将释放占有的资源。——百度百科
通俗一点的讲:在本例中我们通过count变量来记录当前有多少个对象共同维护着这个指针,每次拷贝/赋值的时候,让count++.
//拷贝构造(赋值运算符重载类似,用简洁写法调用拷贝构造即可) SharedPtr(const SharedPtr &sp) :_ptr(sp._ptr) ,_count(sp._count){ if(_count!=NULL){ ++(*_count); } }
当对象析构时,首先我们看count是不是1,如果不是1,说明还有其他对象在维护这个指针,我们让count--.否则的话,就说明,只有当前对象在维护这个指针,此时就可以愉快的把指针delete掉了.
~SharedPtr(){ if(count!=NULL && *count == 1){ delete _ptr; delete _count; _ptr = NULL; _count = NULL; }else{ --(*count); } }
通过这样的的形式,就可以保证:在多个shared_ptr对象共同维护一块内存中,对内存只delete一次.
最终,贴上我简化后shared_ptr的代码.
/* *文件说明:模拟实现shared_ptr *作者:高小调 *日期:2017-03-31 *集成开发环境:Microsoft Visual Studio 2010 */ #pragma once template<typename T> class SharedPtr{ public: //构造函数 SharedPtr(T *ptr=NULL) :_ptr(ptr) ,_count(NULL){ if(ptr!=NULL){ _count = new int(1); std::cout<<_ptr<<" Is Created"<<std::endl; } } //拷贝构造 SharedPtr(const SharedPtr & sp) :_ptr(sp._ptr) ,_count(sp._count){ if(sp._count!=NULL){ ++(*_count); } } //赋值运算符重载 SharedPtr& operator=(const SharedPtr &sp){ if(_ptr!=sp._ptr){ SharedPtr tmp(sp); std::swap(_ptr,tmp._ptr); std::swap(_count,tmp._count); } return *this; } //析构函数 ~SharedPtr(){ if(_count!=NULL && --(*_count)==0){ std::cout<<_ptr<<" Is Destory"<<std::endl; delete _ptr; delete _count; _ptr = NULL; _count = NULL; } } private: T* _ptr; int *_count; }; void TestSharedPtr(){ SharedPtr<int> sp1(new int(10)); SharedPtr<int> sp2(new int(20)); SharedPtr<int> sp3(new int(30)); SharedPtr<int> sp4(sp1); sp2 = sp1; sp3 = sp1; }
【C++】智能指针详解(四):shared_ptr