String——写时拷贝

在前面的文章中我们总结了深拷贝的传统写法和现代写法,这次我们来总结一下写时拷贝。
当我们遇到需要大量拷贝构造,析构同样的空间的情况,传统写法和现代写法不断的开辟空间,析构空间,效率太低,这时,我们就可采用写时拷贝:当一个对象被拷贝构造多次,在不改变内容的情况下,多个对象共用同一个空间。如果某个对象要改变内容,就要另外开辟一块相同的空间,然后改变这个对象的_str指针,再进行写操作。
引用计数的写时拷贝是基于引用计数的浅拷贝
其原理如下
String——写时拷贝_第1张图片
当refcount减小为一时才释放该块内存
其代码实现如下

#include
#include
using namespace std;
class String
{
public:
    String(const char* str="")
        :_str(new char[strlen(str)+1])
        ,_refCount(new int(1))
    {
        strcpy(_str,str);
    }
    String(const string&s)
    {
        _str = s._str;
        _refCount = s._refCount;
        ++(*_refCount);
    }
    String & operator = (const String &s)
    {
        if(_str ! = s._str)
        {
            Release();
            _str = s._str;
            _refCount = s._refCount;
            ++(*_refCount);
        }
        return *this;
    }
~String()
{
    Release();
}   
void Release()
{
    if(--(*_refCount == 0))
    {
        delete[]_str;
        delete[]_refCount;
    }
}
char & operator[](_size_t pos)
{
    CopyOnWrite();
    return _str[pos];
}
void CopyOnWrite()
 {
    if(*_refCount > 1)
    {
        char* tmp = new char[strlen(_str)+1];
        strcpy(tmp,_str)
        --(*_refCount);
        _str = tmp;
        _refCount = new int[1];
    }
  }
private:
    char*_str;
    int*_refCount;
};

上面这种方法refCount占用了一个空间,指向的内容开辟了一个空间,我们可以对这个程序进行优化
我们可以开辟一个空间让这块空间的前四个字节存放refCount,后面存放指向的内容
String——写时拷贝_第2张图片
具体代码实现如下

#include
#include
using namespace std;
#pragma warning(disable:4996)
class String
{
public:
    String(const char* str="")
        :_str(new char[strlen(str)+5])
    {
        *((int*)_str) = 1;
        _str+=4;
        strcpy(_str,str);
    }
    String(const String&S)
        :_str(S._str)
        {
            ++GetRefCount();
        }   
    String & operator = (const String &S)
    {
            if(_str!=S._str)
            {
                if(--GetRefCount() == 0)
                {
                    delete(_str-4);
                }
                _str = S._str;
                GetRefCount()++;
            }
        return *this;
    }
~String()
{
    if(--GetRefCount()== 0)
    {
        cout << "delete" << endl;
        delete(_str-4);
    }
}
int&GetRefCount()
 {
    return(*(int*)(_str-4));
 }   
private:
    char*_str;
};

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