C++在设计和使用智能指针

发表于:2015-8-18 09:35

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 作者:yxwkaifa    来源:51Testing软件测试网采编

  为一个C++用户的。使用指针可以算的上是常态,但在使用过程中。多的时间,可能是由于new要么malloc对象,上次忘记的释放结束(我会犯这样一个错误)内存泄露。
  而此时智能指针可能能够帮助我去解决问题。
  智能指针(smart pointer)是利用个引用计数的策略去处理指针的释放,从而保证指针的安全性。
  通常情况下,我们会自己去设计一个智能指针类去管理自己的指针对象。
  事实上其原理是存储指向动态分配的指针对象类。通过引用计数的功能去控制,去正确的实现指针对象的销毁,从而避免内存泄露。
  智能指针的原理是。通过将指针类和一个引用计数关联起来,而引用计数计算,当前指针被多少个对象所共享。
  每次创建一个新的指针对象的时候,初始化指针并将引用计数置为1;当对象作为还有一个对象的副本而被创建的时候。拷贝构造函数拷贝指针并添加与之相应的引用计数。对于一个对象进行赋值时。赋值操作符降低左操作数所指对象的引用计数(假设引用计数为减至0,则删除对象),而且添加右操作数所指对象的引用计数;调用析构函数时。构造函数降低引用计数(假设引用计数减至0,删除基础对象)。
  以下的代码主要是借鉴了百度百科的代码来学习智能指针:
#include<iostream>
#include<stdexcept>
using namespace std;
#define TEST_SMARTPTR
class Stub
{
public:
void print(){
cout<<"Stub:print"<<endl;
}
~Stub(){
cout<<"Stub:Destructor"<<endl;
}
};
template<typename T>
class SmartPtr
{
public:
SmartPtr(T*p=0):ptr(p),pUse(new size_t(1)){}
SmartPtr(const SmartPtr& src):ptr(src.ptr),pUse(src.pUse){
++*pUse;
}
SmartPtr&operator=(const SmartPtr& rhs){
//self-assigningisalsoright
++*rhs.pUse;
decrUse();
ptr=rhs.ptr;
pUse=rhs.pUse;
return *this;
}
T* operator->(){
if(ptr)
return ptr;
throw std::runtime_error("accessthroughNULLpointer");
}
const T* operator->()const{
if(ptr)
return ptr;
throw std::runtime_error("accessthroughNULLpointer");
}
T &operator*(){
if(ptr)
return *ptr;
throw std::runtime_error("dereferenceofNULLpointer");
}
const T &operator*()const{
if(ptr)
return *ptr;
throw std::runtime_error("dereferenceofNULLpointer");
}
~SmartPtr(){
decrUse();
#ifdef TEST_SMARTPTR
std::cout<<"SmartPtr:Destructor"<<std::endl;//fortesting
#endif
}
private:
void decrUse(){
if(--*pUse==0){
delete ptr;
delete pUse;
}
}
T* ptr;
size_t* pUse;
};
int main()
{
try{
SmartPtr<Stub> t;
t->print();
}catch(const exception&err){
cout<<err.what()<<endl;
}
SmartPtr<Stub>t1(new Stub);
SmartPtr<Stub>t2(t1);
SmartPtr<Stub>t3(new Stub);
t3=t2;
t1->print();
(*t3).print();
return 0;
}
  在面的代码中,智能指针一般都会去重载->和*操作符,从而使其表现指针的表象,而且大家能够使用它像使用指针一样。
  在函数析构的时候,我们会发现引用计数在当中所起到的作用,从而避免误操作早成指针提前释放。造成指针悬挂。或者释放不彻底,造成内存泄漏的问题。
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