實現乙個簡單的 shared ptr

智慧型指標的作用有如同指標，但會記錄有多少個 shared_ptrs 共同指向乙個物件。這便是所謂的引用計數。一旦最後乙個這樣的指標被銷毀，也就是一旦某個物件的引用計數變為 0，這個物件會被自動刪除。

shared_ptr 的實現機制其實就是在拷貝構造時使用同乙份引用計數。

同乙個 shared_ptr 被多個執行緒「讀」是安全的，同乙個 shared_ptr 被多個執行緒「寫」是不安全的。

比如說，用智慧型指標來建立乙個動態分配的字串物件：

// 新建立乙個物件，引用計數器為 1
shared_ptr
pstr(new
string("abc"));

解引用乙個智慧型指標返回它指向的物件。同樣，我們可以像操作普通指標一樣呼叫 string 提供的方法。

if (pstr && pstr->empty())

當有另外乙個智慧型指針對當前智慧型指標進行拷貝時，引用計數器加 1：

shared_ptr
pstr(new
string("abc")); // pstr 指向的物件只有乙個引用者
shared_ptr
pstr2(pstr); // pstr 跟 pstr2 指向相同的物件，此物件有兩個引用者

當兩個智慧型指標進行賦值操作時，左邊的指標指向的物件引用計數減 1，右邊的加 1。

shared_ptr
pstr(new
string("abc"));
shared_ptr
pstr2(new
string("hello"));
// 給 pstr2 賦值，令他指向另乙個位址，遞增 pstr 指向的物件的引用計數，遞減 pstr2 原來指向的物件引用計數
pstr2 = pstr;

指標離開作用域範圍時，同樣引用計數減1。當引用計數為0時，物件被**。

template class smart_ptrs 
;

跟標準庫一樣，我們使用模板來實現它。

用普通指標進行初始化時，需要將該指標進行封裝，並且引用計數初始化為1。

template
smart_ptrs::smart_ptrs(t *p): count(new
int(1)), p(p)

定義拷貝建構函式：

template // 對普通指標進行拷貝，同時引用計數器加 1，因為需要對引數進行修改，所以沒有將引數宣告為 const
smart_ptrs::smart_ptrs(smart_ptrs &sp): count(&(++*sp.count)), p(sp.p)

定義指標運算子：

template t>
t* smart_ptrs:
:operator->()

定**引用運算子，直接返回底層指標的引用：

template t>
t& smart_ptrs::operator*()

定義賦值運算子，左邊的指標計數減 1，右邊指標計數加 1，當左邊指標計數為 0 時，釋放記憶體：

template smart_ptrs& smart_ptrs::operator=(smart_ptrs& sp) 
this->p = sp.p;
this->count = sp.count;
return *this;
}

定義析構函式：

template
smart_ptrs::~smart_ptrs() 
}

大功告成！

後面是個小測試：

#include 
using
namespace
std;
template
class smart_ptrs 
;// 定義建構函式
template
smart_ptrs::smart_ptrs(t *p): count(new
int(1)), p(p) 
// 定義拷貝建構函式
template
// 對普通指標進行拷貝，同時引用計數器加 1，因為需要對引數進行修改，所以沒有將引數宣告為 const
smart_ptrs::smart_ptrs(smart_ptrs &sp): count(&(++*sp.count)), p(sp.p) 
// 定義指標運算子
template
t* smart_ptrs::operator->() 
// 定**引用運算子，直接返回底層指標的引用
template
t& smart_ptrs::operator*() 
// 定義賦值運算子，左邊的指標計數減 1，右邊指標計數加 1，當左邊指標計數為 0 時，釋放記憶體
template
smart_ptrs& smart_ptrs::operator=(smart_ptrs& sp) 
this->p = sp.p;
this->count = sp.count;
return *this;
}// 定義析構函式
template
smart_ptrs::~smart_ptrs() 
}// test
int main()

直接用 gdb 看每一步的輸出結果就 ok 了：

p *pstr.count

p *pstr.p

四句話的輸出分別是：

1 "abc" 2"abc" 2"abc"

3"abc"

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