zero 坐在餐桌前，机械的重复“夹菜 -> 咀嚼 -> 吞咽”的动作序列，脸上用无形的大字写着：我心不在焉。在他的对面坐着 Solmyr ，慢条斯理的吃着他那份午餐，维持着他一贯很有修养的形象 ——— 或者按照 zero 这些熟悉他本质的人的说法：假象。

“怎么了 zero ？胃口不好么？”，基本填饱肚子之后，Solmyr 觉得似乎应该关心一下他的学徒了。

“呃，没什么，只是 …… Solmyr ，C++ 为什么不支持垃圾收集呢？（注：垃圾收集是一种机制，保证动态分配了的内存块会自动释放，Java 等语言支持这一机制。）”

Solmyr 叹了口气，用一种平静的眼神盯着 zero ：“是不是在 BBS 上和人吵 C++ 和 Java 哪个更好？而且吵输了？我早告诉过你，这种争论再无聊不过了。”

“呃 …… 是”，zero 不得不承认 ——— Solmyr 的眼神虽然一点也不锐利，但是却莫名其妙的让 zero 产生了微微的恐惧感。

“而且，谁告诉你 C++ 不支持垃圾收集的？”

“啊！Solmyr 你不是开玩笑吧？！”

“zero 你得转变一下观念。我问你，C++ 支不支持可以动态改变大小的数组？”

“这 …… 好象也没有吧？”

“那 vector 是什么东西？”

“呃 ……”

“支持一种特性，并不是说非得把这个特性加到语法里去，我们也可以选择用现有的语言机制实现一个库来支持这个特征。以垃圾收集为例，这里我们的任务是要保证每一个被动态分配的内存块都能够被释放，也就是说 ……”，Solmyr 不知从哪里找出了一张纸、一支笔，写到：

int* p = new int; // 1
delete p; // 2

“也就是说，对于每一个 1 ，我们要保证有一个 2 被调用，1 和 2 必须成对出现。我来问你，C++ 中有什么东西是由语言本身保证一定成对出现的？”

“……”，zero 露出了努力搜索记忆的表情，不过很明显一无所获。

“提示一下，和类的创建有关。”

“哦！构造函数与析构函数！”

“正确。可惜普通指针没有构造函数与析构函数，所以我们必须要写一个类来加一层包装，最简单的就象这样：”

class my_intptr
{
public:
int* m_p;

my_intptr(int* p){ m_p = p; }
~my_intptr(){ delete m_p; }
};

…………

my_intptr pi(new int);
*(pi.m_p) = 10;

…………

“这里我们可以放心的使用 my_intptr ，不用担心内存泄漏的问题：一旦 pi 这个变量被销毁，我们知道 pi.p 指向的内存块一定会被释放。不过如果每次使用 my_intptr 都得去访问它的成员未免太麻烦了。为此，可以给这个类加上重载的 * 运算符：”

class my_intptr
{
private:
int* m_p;

public:
my_intptr(int* p){ m_p = p; }
~my_intptr(){ delete m_p; }

int& operator*(){ return *m_p; }
};

…………

my_intptr pi;
*pi = 10;
int a = *pi;

…………

“现在是不是看起来 my_intptr 就像是一个真正的指针了？正因为如此，这种技术被称为智能指针。现在我问你，这个类还缺少哪些东西？”

zero 皱着眉头，眼睛一眨一眨，看上去就像一台慢速电脑正在辛苦的往它的硬盘上拷贝文件。良久，zero 抬起头来，不太确定的说：“是不是还缺少一个拷贝构造函数和一个赋值运算符？”

“说说为什么。”，Solmyr 显然不打算就这样放过 zero。

“因为 …… 我记得没错的话 …… 《50 诫 》（注：指《Effective C++ 2/e》一书）中提到过，如果你的类里面有指针指向动态分配的内存，那么一定要为它写一个拷贝构造函数和一个赋值运算符 …… 因为 …… 否则的话，一旦你做了赋值，会导致两个对象的指针指向同一块内存。对了！如果是上面的类，这样一来会导致同一个指针被 delete 两次！”

“正确。那么我们应该怎样来实现呢？”

“这简单，我们用 memcpy 把目标指针指向的内存中的内容拷贝过来。”

“如果我们的智能指针指向一个类的对象怎么办？注意，类的对象中可能有指针，不能用 memcpy。”

“那 …… 我们用拷贝构造的办法。”

“如果我们的智能指针指向的对象不能拷贝构造怎么办？它可能有一个私有的拷贝构造函数。”

“那 ……”，zero 顿了一顿，决定老实承认，“我不知道。”

“问题在哪你知道么？在于你没有把智能指针看作指针。想象一下，如果我们对一个指针做赋值，它的含义是什么？”

“呃，我明白了，在这种情况下，应该想办法让两个智能指针指向同一个对象 …… 可是 Solmyr ，这样以来岂不是仍然要对同一个对象删除两遍？”

“是的，我们得想办法解决这个问题，办法不只一种。比较好的一种是为每个指针维护一个引用计数值，每次赋值或者拷贝构造，就让计数值加一，这意味着 指向这个内存块的智能指针又多了一个；而每有一个智能指针被销毁，就让计数值减一，这意味着指向这个内存块的智能指针少了一个；一旦计数值为 0 ，就释放内存块。象这样：”

class my_intptr
{
private:
int* m_p;
int* m_count;

public:
my_intptr(int* p)
{
m_p = p;
m_count = new int; // 初始化计数值为 1
*m_count = 1;
}
my_intptr(const my_intptr& rhs) // 拷贝构造函数
{
m_p = rhs.m_p; // 指向同一块内存
m_count = rhs.m_count; // 使用同一个计数值
(*m_count)++; // 计数值加 1
}
~my_intptr()
{
(*m_count)--; // 计数值减 1
if( *m_count == 0 ) // 已经没有别的指针指向该内存块了
{
delete m_p;
delete m_count;
}
}

my_intptr& operator=(const my_intptr& rhs)
{
if( m_p == rhs.m_p ) // 首先判断是否本来就指向同一内存块
return *this; // 是则直接返回

(*m_count)--; // 计数值减 1 ，因为该指针不再指向原来内存块了
if( *m_count == 0 ) // 已经没有别的指针指向原来内存块了
{
delete m_p;
delete m_count;
}

m_p = rhs.m_p; // 指向同一块内存
m_count = rhs.m_count; // 使用同一个计数值
(*m_count)++; // 计数值加 1
}

…………
};

“其他部分没有什么太大变化，我不费事了。现在想象一下我们怎样使用这种智能指针？”，Solmyr 放下了笔，再次拿起了筷子，有些惋惜的发现他爱吃的肉丸子已经冷了。

zero 想象着，有些迟疑。“我们 …… 可以用 new int 表达式作为构造函数的参数来构造一个智能指针，然后 …… 然后我们可以任意的赋值，”，他开始抓住了思路，越说越快，“任意的用已经存在的智能指针来构造新的智能指针，智能指针的赋值运算符、拷贝构造函数和析构 会保证计数值始终等于指向该内存块的智能指针数。”zero 似乎明白了他看到了怎样的功能，开始激动起来：“然后一旦计数值为 0 被分配的内存块就会释放！也就是说 …… 有指针指向内存块，它就不释放，一旦没有，它就自动释放！太棒了！我们只要一开始正确的初始化智能指针，就可以象普通指针那样使用它，而且完全不用担心内 存释放的问题！太棒了！”zero 激动的大叫：“这就是垃圾收集！Solmyr ！我们在饭桌上实现了一个垃圾收集器！”

Solmyr 很明显没有分享 zero 的激动：“我在吃饭，你能不能不要大叫‘饭桌上实现了一个垃圾收集器’这种倒胃口的话？”顿了一顿，Solmyr 带着他招牌式的坏笑，以一种可恶的口吻说道：“而且请注意一下自己的形象。”

“嗯？”，zero 回过神来，发现自己不知什么时候站了起来，而整个餐厅里的人都在看着他嘿嘿偷笑，这让他感觉自己像个傻瓜。

zero 红着脸坐下，压低了声音问 Solmyr ：“不过 Solmyr ，这确实是一个的垃圾收集机制啊，只要我们把这个类改成 …… 嗯 …… 改成模板类，象这样：”zero 抓过了纸笔，写到：

template <typename T>
class my_ptr
{
private:
T* m_p;
int* m_count;
…………
};

“它不就能支持任意类型的指针了吗？我们就可以把它用在任何地方。”

Solmyr 摇了摇头：“不，你把问题想的太简单了。对于简单的类型，这个类确实可以处理的很好，但实际情况是很复杂的。考虑一个典型情况：类 Derived 是类 Base 的派生类，我们希望这样赋值：”

Base* pb;
Derived pd;
…………
pb = pd;

“你倒说说看，这种情况，怎样改用上面这个智能指针来处理？”

“……”，zero 沉默了。

“要实现一个完整的垃圾收集机制并不容易，因为有许多细节要考虑。”，Solmyr 开始总结了，“不过，基本思路就是上面说的这些。值得庆幸的是，目前已经有了一个相当成熟的‘引用计数’智能指针，boost::shared_ptr。 大多数情况下，我们都可以使用它。另外，除了智能指针之外，还有一些技术也能够帮助我们避开释放内存的问题，比如内存池。但是，关键在于 ——— ”

Solmyr 再度用那种平静的眼神盯着 zero ：

“身为 C/C++ 程序员，必须有创造力。那种躺在语言机制上不思进取的人，那种必须要靠语法强制才知道怎样编程的人，那种没有别人告诉他该干什么就无所适从的人，不适合这门语言。