几种智能指针的原理/简单实现

详细代码放在了: AC/Algorithms/STL/smart pointers/

接口说明

auto_ptr之后在C++11引入了移动语义，所以后面新出的三个智能指针实现和auto_ptr有比较明显区别

auto_ptr

http://www.cplusplus.com/reference/memory/auto_ptr/

• 是已经在C++11被废弃的指针，其功能对应现在的unique_ptr
• auto_ptr没有满足CopyConstructible和CopyAssignable要求（但是却又提供了复制构造函数和赋值运算符，所以只有在运行时才会报错），这两个要求最终要的就是说你把这个对象复制一份后，原来的对象没有被改变（原来对象如果是右值则可以改变，对应了MoveConstructible）。这和标准库容器所要求的冲突，所以在容器中存放auto_ptr会出现一些无法预料的事情。（比如sort一个vector，可能会有复制操作，就会有问题）
• 主要需要实现的一些函数（有省略）
  • constructors
    • auto_ptr(auto_ptr&) 复制构造函数，注意没有const auto_ptr&做参数的版本，因为要修改这个传来的参数
    • auto_ptr(X* p) 从指向X类型的一个普通指针构造，用explicit修饰，防止隐式转换
  • destructor 就是释放资源，delete get();
  • get 获取原始的指针X* p
  • operator* 相当于*p
  • operator-> 相当于p->
  • operator= 赋值运算符，和上面复制构造函数一致
  • release 返回原始的指针X* p，同时把auto_ptr内的原始指针置为空
  • reset 会delete原来的指针，然后用新的指针初始化，默认参数为0
  • conversion operators 略

unique_ptr

• 主要需要实现的一些函数（有省略）
  • constructors
  • destructor
  • get
  • operator bool
  • release
  • reset
  • swap
  • operator*
  • operator->
  • operator[]

shread_ptr

weak_ptr

auto_ptr简单实现

template
class m_auto_ptr {
private:
    X* _p;
public:
    explicit m_auto_ptr(X* p): _p(p) {}
    m_auto_ptr(m_auto_ptr& other): _p(other._p) { other._p = nullptr; }
    ~m_auto_ptr() { delete _p; }
    m_auto_ptr& operator=(m_auto_ptr& other) {
        if (this != &other) {
            // delete _p;
            // _p = other._p;
            // other._p = nullptr;
            reset(other.release());
            return *this;
        }
    }
    X& operator*() const { return *_p; }
    X* operator->() const { return _p; }
    X* get() const { return _p; }
    X* release() {
        X* p = _p;
        _p = nullptr;
        return p;
    }
    void reset(X* p = nullptr) {
        if (p != _p) {
            delete _p;
            _p = p;
        }
    }
};

share_ptr

uniq_ptr

weak_ptr