Android NDK篇-C++之 强制转换与智能指针

1.c++ 强制转换之 const_cast （cosnt 常量相关的）

#include 

using namespace std;

class Person {
public:
    string name = "小舞";
};

int main() {
    const Person * p1 = new Person();
    // p1->name = "Derry"; // 报错：常量指针，不写修改值

    Person * p2 = const_cast(p1); // 转成 非常量指针
    p2->name = "唐三";

    cout << p1->name.c_str() << endl;

    return 0;
}

通过const_cast 将常量对象，强转为非常量对象，一达到修改常量指针的值得目的。

const相关的强转都可以使用这个来强转

2.c++ 强制转换static_cast （指针相关的）

class FuClass {
public:
    void show() {
        cout << "fu show" << endl;
    }
};

class ZiClass  : public FuClass {
public:
    void show() {
        cout << "zi show" << endl;
    }
};

int main() {

    FuClass * fuClass = new FuClass;
    // fuClass->show();
    ZiClass * ziClass = static_cast(fuClass);
    ziClass->show();

    delete fuClass; 
    return 0;
}

• static_cast(编译期) 看左边 ZiClass * 左边是什么类型就调用什么类型的方法
• 回收规则：一定是谁new了，我就delete谁

3.c++强制转换 dynamic_cast 动态转换

#include 
using namespace std;

class FuClass {
public:
    // 动态转换必须让父类成为虚函数
    virtual void show() {
        cout << "fu show" << endl;
    }
};

class ZiClass  : public FuClass {
public:
    void show() {
        cout << "zi show" << endl;
    }
};

int main() {

    // FuClass * fuClass = new FuClass(); // 失败
    FuClass * fuClass = new ZiClass; //子类 成功
    ZiClass * ziClass = dynamic_cast(fuClass);

    if (ziClass) { // ziClass != null
        cout << "转换成功 " ;
        ziClass->show();
    } else {
        cout << "转换失败" << endl ;
    }

    return 0;
}

• 动态类型转换的时候，在运行期 由于fuClass 是new 父类的，就不能转换子类（new 的是谁就能转谁）
• 动态转换是有返回值， null 转换失败

4.c++ 强制类型转换 reinterpret_cast

#include 

using namespace std;

class Handler {
public:
    void show() {
        cout << "handler" << endl;
    }
};

int main() {
    Handler * handler = new Handler();
    long handlerValue = reinterpret_cast(handler); // 把对象变成数值

    // 通过数值 变成对象
    Handler * handler2 = reinterpret_cast(handlerValue);
    handler2->show();

    printf("handler:%p\n", handler);
    printf("handler2:%p\n", handler2);


}

• reinterpret_cast 用于引用句柄，在NDK以及Android底层广泛应用
• 主要是可以将对象转换long，然后保存long类型，等到使用的时候将long类型再转回对象

5.c++智能指针之shared_ptr

智能指针作用是为了自动释放堆对象内存，真实项目中由于代码量很大，可能会忘记对堆内存的释放，为了解决这个问题，引入的智能指针。

#include 
#include 

using namespace std;


class Person2; // 先声明 Person2 让我们的Person1 直接找到


class Person1 {
public:
    shared_ptr person2; // Person2智能指针  shared_ptr 引用计数+1
    ~Person1() {
        cout << "Person1 析构函数" << endl;
    }
};

class Person2 {
public:
    shared_ptr person1;  // Person1智能指针  shared_ptr 引用计数+1
    ~Person2() {
        cout << "Person2 析构函数" << endl;
    }
};


int main(){

    Person1 * person1 = new Person1(); // 堆区开辟
    Person2 * person2 = new Person2(); // 堆区开辟

    shared_ptr sharedPtr1(person1); // +1 = 1
    shared_ptr sharedPtr2(person2); // +1 = 1

    cout << "前 sharedPtr1的引用计数是:" << sharedPtr1.use_count() << endl;
    cout << "前 sharedPtr2的引用计数是:" << sharedPtr2.use_count() << endl;


//    // 给Person2智能指针赋值   循环依赖 智能指针就失去了自动释放内存的功能了
//    person1->person2 = sharedPtr2;
//    // 给Person1智能指针赋值
//    person2->person1 = sharedPtr1;
//
//
//    cout << "后 sharedPtr1的引用计数是:" << sharedPtr1.use_count() << endl;
//    cout << "后 sharedPtr2的引用计数是:" << sharedPtr2.use_count() << endl;


    return 0;
}

• 虽然使用shared_ptr能够非常方便的为我们自动释放对象，但是还是会出现一些问题。最典型的就是循环引用问题。

6.c++智能指针之weak_ptr

weak_ptr是为配合shared_ptr而引入的一种智能指针。主要用于观测资源的引用情况。它的构造和析构不会引起引用记数的增加或减少。没有重载*和->但可以使用lock获得一个可用的shared_ptr对象。

配合shared_ptr解决循环引用问题

#include 
#include  // 智能指针的头文件引入
using namespace std;

class Person2; // 先声明 Person2 让我们的Person1 直接找到

class Person1 {
public:
    weak_ptr person2; // Person2智能指针  没有引用计数 无法+1
    ~Person1() {
        cout << "Person1 析构函数" << endl;
    }
};

class Person2 {
public:
    weak_ptr person1;  // Person1智能指针  没有引用计数 无法+1
    ~Person2() {
        cout << "Person2 析构函数" << endl;
    }
};


int main() {
    Person1 * person1 = new Person1(); // 堆区开辟
    Person2 * person2 = new Person2(); // 堆区开辟

    shared_ptr sharedPtr1(person1); // +1 = 1
    shared_ptr sharedPtr2(person2); // +1 = 1

    cout << "前 sharedPtr1的引用计数是:" << sharedPtr1.use_count() << endl;
    cout << "前 sharedPtr2的引用计数是:" << sharedPtr2.use_count() << endl;

    // 给Person2智能指针赋值
    person1->person2 = sharedPtr2;
    // 给Person1智能指针赋值
    person2->person1 = sharedPtr1;

    cout << "后 sharedPtr1的引用计数是:" << sharedPtr1.use_count() << endl;
    cout << "后 sharedPtr2的引用计数是:" << sharedPtr2.use_count() << endl;

    return 0;
} // 减1 = 0 释放对象

7.c++智能指针unique_ptr

实现独占式引用，保证同一时间只有一个智能指针指向内部对象。

#include 
#include  // 智能指针的头文件引入

using namespace std;

class Person {
public:
    ~Person(){
        cout<<"析构函数"< uniquePtr1(person1);

    // 严格禁止
//     std::unique_ptr uniquePtr2 = uniquePtr1;  unique不允许，因为是独占的

    // shared_ptr 是可以的，会造成隐患问题

    return 0;
}

8.自定义实现类似shared_ptr智能指针

#include 
using namespace std;

template

class Ptr{


private:
    T * object;         // 用于智能指针指向管理的对象  Person Student
    int * count;        //引用计数

public:
    Ptr(){
        count=new int(1);  // new 的对象 必须 *指针  
        object=0;  // 因为你没有给他对象 智能赋值为0
    }

    Ptr(T *t):object(t){
//        只有你存入对象，那么引用计数为1，这个是很合理的
        count=new int(1);
    }


    ~Ptr(){
        if (--(*count)==0){
            if (object){
                delete object;
            }

            delete count;
            object=0;
            count=0;
        }
    }

    //拷贝构造函数
    Ptr(const Ptr & p){
        cout << "拷贝构造函数" << endl;
        ++(*p.count);
        object = p.object;
        count = p.count; // 最终是不是 p.count==2 给 count==2
    }

    // 自定义 =号运算符重载
    Ptr & operator = (const Ptr & p){
        cout << "=号运算符重载" << endl;
        ++(*p.count);

        if (--(*count) == 0) {
            if (object) {
                delete object;
            }
            delete count;
        }

        object = p.object;
        count = p.count;
        return *this; // 运算符重载的返回
    }

    // 返回引用计数的数值
    int use_count() {
        return *this->count;
    }

};

int main(){
    //自定义智能指针的应用
    Student *student1 = new Student();
    Student *student2 = new Student();

    Ptr sharedPtr1(student1);
    Ptr sharedPtr2(student2);
    return 0;
}