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大多数C++类用三种方法之一管理指针成员 (1)不管指针成员。复制时只复制指针,不复制指针指向的对象。当其中一个指针把其指向的对象的空间释放后,其它指针都成了悬浮指针。这是一种极端 (2)当复制的时候,即复制指针,也复制指针指向的对象。这样可能造成空间的浪费。因为指针指向的对象的复制不一定是必要的。 (3) 第三种就是一种折中的方式。利用一个辅助类来管理指针的复制。原来的类中有一个指针指向辅助类,辅助类的数据成员是一个计数器和一个指针(指向原来的)(此为本次智能指针实现方式)。 其实,智能指针的引用计数类似于java的垃圾回收机制:java的垃圾的判定很简答,如果一个对象没有引用所指,那么该对象为垃圾。系统就可以回收了。 #include<iostream> using namespace std; // 定义仅由HasPtr类使用的U_Ptr类,用于封装使用计数和相关指针 // 这个类的所有成员都是private,我们不希望普通用户使用U_Ptr类,所以它没有任何public成员 // 将HasPtr类设置为友元,使其成员可以访问U_Ptr的成员 class U_Ptr { friend class HasPtr; int *ip; size_t use; U_Ptr(int *p) : ip(p) , use(1) { cout << "U_ptr constructor called !" << endl; } ~U_Ptr() { delete ip; cout << "U_ptr distructor called !" << endl; } }; class HasPtr { public: // 构造函数:p是指向已经动态创建的int对象指针 HasPtr(int *p) : ptr(new U_Ptr(p)) { cout << "HasPtr constructor called ! " << "use = " << ptr->use << endl; } // 复制构造函数:复制成员并将使用计数加1 HasPtr(const HasPtr& orig) : ptr(orig.ptr) { ++ptr->use; cout << "HasPtr copy constructor called ! " << "use = " << ptr->use<< endl; } // 赋值操作符 HasPtr& operator=(const HasPtr&); // 析构函数:如果计数为0,则删除U_Ptr对象 ~HasPtr() { cout << "HasPtr distructor called ! " << "use = " << ptr->use << endl; if (--ptr->use == 0) delete ptr; } // 获取数据成员 int *get_ptr() const { return ptr->ip; } // 修改数据成员 void set_ptr(int *p) const { ptr->ip = p; } // 返回或修改基础int对象 int get_ptr_val() const { return *ptr->ip; } void set_ptr_val(int i) { *ptr->ip = i; } private: U_Ptr *ptr;//指向使用计数类U_Ptr }; HasPtr& HasPtr::operator = (const HasPtr &rhs) //注意,这里赋值操作符在减少做操作数的使用计数之前使rhs的使用技术加1,从而防止自我赋值 { // 增加右操作数中的使用计数 ++rhs.ptr->use; // 将左操作数对象的使用计数减1,若该对象的使用计数减至0,则删除该对象 if (--ptr->use == 0) delete ptr; ptr = rhs.ptr;// 复制U_Ptr指针 return *this; } int main(void) { int *pi = new int(42); HasPtr *hpa = new HasPtr(pi); //构造函数 HasPtr *hpb = new HasPtr(*hpa); //拷贝构造函数 HasPtr *hpc = new HasPtr(*hpb); //拷贝构造函数 HasPtr hpd = *hpa; // 拷贝构造函数 cout << hpa->get_ptr_val() << " " << hpb->get_ptr_val() << endl; hpc->set_ptr_val(10000); cout << hpa->get_ptr_val() << " " << hpb->get_ptr_val() << endl; hpd.set_ptr_val(10); cout << hpa->get_ptr_val() << " " << hpb->get_ptr_val() << endl; delete hpa; delete hpb; delete hpc; return 0; }方案二 为了避免上面方案中每个使用指针的类自己去控制引用计数,可以用一个类把指针封装起来。封装好后,这个类对象可以出现在用户类使用指针的任何地方,表现为一个指针的行为。我们可以像指针一样使用它,而不用担心普通成员指针所带来的问题,我们把这样的类叫句柄类。在封装句柄类时,需要申请一个动态分配的引用计数空间,指针与引用计数分开存储。实现示例如下
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