37_智能指针分析

0. 内存泄漏

• 动态申请堆空间，用完后不归还
• C++中没有垃圾回收的机制
• 指针无法控制所指堆空间的生命周期

1. 深度的思考

• 我们需要什么：

• 需要一个特殊的指针——通过一个对象模拟指针的行为，即智能指针
• 指针生命周期结束时主动释放堆空间——智能指针的析构函数中delete指针
• 一片堆空间最多只能由一个指针标识，防止堆空间重复释放——重载赋值操作符和拷贝构造函数
• 杜绝指针运算和指针比较

2.智能指针分析

• 解决方案：重载指针特征操作符（->和 * ）

• 只能通过类的成员函数重载
• 重载函数不能使用参数
• 只能定义一个重载函数

编程说明：智能指针

#include 
#include 

using namespace std;

class Test
{
    int i;
public:
    Test(int i)
    {
        this->i = i;
        cout << "Test(int i)" << endl;
    }

    int value()
    {   
        return i;
    }
    ~Test()
    {
        cout << "~Test()" << endl;
    }
};

class Pointer          // 智能指针类的创建
{
    Test* mp;
public:
    Pointer(Test* p = NULL)
    {
        mp = p;
    }
    
    Pointer(const Pointer& obj)
    {
        mp = obj.mp;
        const_cast(obj).mp = NULL;
    }

    Pointer& operator = (const Pointer& obj)
    {
        if( this != &obj )
        {
            delete mp;
            mp = obj.mp;
            const_cast(obj).mp = NULL;
        }

        return *this;
    }

    Test* operator -> ()
    {
        return mp;
    }

    Test& operator * ()
    {
        return *mp;
    }

    bool isNull()
    {
        return (mp == NULL);
    }

    ~Pointer()
    {
        delete mp;
    }
};

int main()
{
    Pointer p1 = new Test(0);

    cout << p1->value() << endl;

    Pointer p2 = p1;

    cout << p1.isNull() << endl;

    cout << p2->value() << endl;

    return 0;
}

输出结果：

Test(int i)
0
1
0
~Test()

3. 智能指针注意事项

• 只能用来指向堆空间中的对象或者变量

4. 小结

• 指针操作符（-> 和 * ）可以被重载
• 重载指针特征符能够使用对象代替指针
• 智能指针只能用于指向堆空间中的内存
• 智能指针的意义在于最大程度的避免内存问题