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c++ 智能指針

編輯：關於C語言

C++給用戶充分申請和釋放的能力，當時指針使用不當很容易傷手。尤其是在類中使用指針時，很容易發生忘記釋放內存造成的內存洩露，和釋放已經釋放的內存造成的指針錯誤。為此需要使用一種指針引用計數的智能指針來管理指針的使用。

首先對要作為指針的對象，添加一個管理類，此類保存著類的對象(注意這裡是原始類的對象)和使用次數，此類完全是為了保存原始類的一個對象副本，後續無論是拷貝構造還是復制引用都維持一份指針副本。根據實際需要也可是實現深拷貝，每個都維持一個副本。目前實現的是淺拷貝，大家都是一個副本。

代碼如下

要作為指針的類

/*****************
最原始的點類實現
******************/
class Point
{
public:
Point():m_x(0),m_y(0){};
Point(int x,int y):m_x(x),m_y(y){};
~Point(){cout<<"Point 類被析構了"<<endl;};
void SetX(int x);
void SetY(int y);
int GetX();
int GetY();
string m_PointName;
private:
int m_x;
int m_y;
};
void Point::SetX(int x)
{
this->m_x = x;
}
void Point::SetY(int y)
{
this->m_y = y;
}
int Point::GetX()
{
return this->m_x;
}
int Point::GetY()
{
return this->m_y;
}

記錄指針對象的類

//前向聲明，表明後面要定義這個類
class SmartPoint;
/************************************
指針管理類，此類實現是為了
記錄有指針被多少對象使用
*************************************/
class UPoint
{
//此類的所有成員和變量都是私有的，為的就是只能被智能指針所使用
private:
//此處將智能指針類定義為友元，可以訪問此類的私有成員
friend class SmartPoint;
UPoint():m_iUse(1){};
UPoint(int x,int y):m_Point(x,y),m_iUse(1){};
UPoint(const Point &tPoint):m_Point(tPoint),m_iUse(1){};
//注意這裡保存的是對象，不是指針，是要
//記錄使用次數的指針
Point m_Point;
int m_iUse;
};

對象指針的具體實現智能指針

/*******************************
智能指針實現類
********************************/
class SmartPoint
{
public:
SmartPoint():m_UPoint(new UPoint()){};
SmartPoint(int x,int y):m_UPoint(new UPoint(x,y)){};
SmartPoint(const Point &tPoint):m_UPoint(new UPoint(tPoint)){};
//拷貝構造和復制操作符
SmartPoint(const SmartPoint &tSmartPoint);
SmartPoint& operator =(const SmartPoint &tSmartPoint);
~SmartPoint();
void SetX(int x);
void SetY(int y);
int GetX();
int GetY();
void SetName(string sName);
void ShowInfo();
private:
//注意這裡定義的是一個指針，所有的智能指針指向同一對象
//只有引用計數為0時才會釋放這個指針
UPoint *m_UPoint;
};
//---------------------------------------------------------------------------
SmartPoint::~SmartPoint()
{
--this->m_UPoint->m_iUse;
cout<<"智能指針類析構函數調用了 剩余次數"<<this->m_UPoint->m_iUse<<endl;
if(0 == this->m_UPoint->m_iUse)
{
cout<<"智能指針監視的指針被釋放了"<<endl;
delete this->m_UPoint;
}
}
/*****************************************
拷貝構造函數
*****************************************/
SmartPoint::SmartPoint(const SmartPoint &tSmartPoint)
{
//指針淺拷貝，指向同一個副本
this->m_UPoint = tSmartPoint.m_UPoint;
//增加使用計數
++this->m_UPoint->m_iUse;
}
/********************************************
復制構造函數
*********************************************/
SmartPoint& SmartPoint:: operator =(const SmartPoint &tSmartPoint)
{
cout<<"復制操作符執行了"<<endl;
//增加右側的計數
++tSmartPoint.m_UPoint->m_iUse;
//減少左側的計數，如果左側已經為0，釋放該指針
--this->m_UPoint->m_iUse;
if(0 == this->m_UPoint->m_iUse)
{
delete this->m_UPoint;
}
//指針淺拷貝，指向同一個副本
this->m_UPoint =  tSmartPoint.m_UPoint;
return *this;
}

測試代碼

int main(int argc, char* argv[])
{
class SmartPoint *ASmartPoint = new SmartPoint();
ASmartPoint->SetName("Class A");
ASmartPoint->ShowInfo();
//拷貝構造
class SmartPoint *BSmartPoint= new SmartPoint(*ASmartPoint);
BSmartPoint->ShowInfo();
class SmartPoint *CSmartPoint = new SmartPoint();
//復制構造
*CSmartPoint = *BSmartPoint;
ASmartPoint->ShowInfo();
delete  ASmartPoint;
BSmartPoint->ShowInfo();
delete  BSmartPoint;
CSmartPoint->ShowInfo();
delete  CSmartPoint;
char c;
cout<<"輸出任意鍵退出........."<<endl;
c = getchar();
return 0;
}

測試結果