智能指针(二):shared_ptr实现原理

前面讲到auto_ptr有个很大的缺陷就是所有权的转移,就是一个对象的内存块只能被一个智能指针对象所拥有.但我们有些时候希望共用那个内存块.于是C++ 11标准中有了shared_ptr这样的智能指针,顾名思义,有个shared表明共享嘛.所以shared_ptr类型的智能指针可以做为STL容器的元素

 

下面我们来瞧瞧shared_ptr具体是咋实现的.相较auto_ptr有下面几个不同的地方:

1.引进了一个计数器shared_count,用来表示当前有多少个智能指针对象共享指针指向的内存块

2.析构函数中不是直接释放指针对应的内存块,如果shared_count大于1则不释放内存只是将引用计数减1,只是计数等于1时释放内存

3.复制构造与赋值操作符只是提供一般意义上的复制功能,并且将引用计数加1.

 

shared_ptr实现代码(只实现核心功能)

#include <iostream>

using namespace std;

template<class T>

class shared_ptr{

private:

T* m_ptr; //被封装的指针

unsigned int shared_count;   //引用计数,表示有多少个智能指针对象拥有m_ptr指向的内存块

public:

shared_ptr(T* p):m_ptr(p),shared_count(1){ }

~shared_ptr() { deconstruct();}

void deconstruct(){

if(shared_count == 1)   //引用计数为1表示只有一个对象使用指针指向的内存块了

{

delete m_ptr;

m_ptr = 0;

}

shared_count--;

}

T& operator*() { return *m_ptr;}

T* operator->() { return m_ptr;}

 

//复制构造函数

shared_ptr(shared_ptr& sp):m_ptr(sp.m_ptr),shared_count(sp.shared_count){

shared_count++;

}

//重载运算符=

shared_ptr& operator = (shared_ptr& sp){

sp.shared_count++;   

deconstruct();  //相当于先删掉左值,然后再通过右值赋值.

m_ptr = sp.m_ptr;

shared_count = sp.shared_count;

return *this;

}　

};

 

使用举例:

假如有类struct Arwen{

int age;

Arwen(int gg) :age(gg) { };

};

 

//下面代码全部运行正确

void main(){

shared_ptr<Arwen> myPtr( new Arwen(24) );

int num =myPtr->age;

shared_ptr<Arwen> ptrOne( myPtr); //复制构造

num =myPtr->age; //如果是auto_ptr该处会出错.因为把myPtr复制给ptrOne后,它自己本身相当于失效了

num = ptrOne->age;

shared_ptr<Arwen> ptrTwo = ptrOne;

num = ptrOne->age;//如果是auto_ptr该处也会出错,此时ptrOne也失效了

num = ptrTwo->age;

 

return 0;

}