C++中的指针特征操作符重载

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本文深入探讨了C++中智能指针的实现原理，通过操作符重载来控制堆空间的自动释放，有效防止内存泄漏。文章详细介绍了如何重载指针特征操作符，并提供了一个具体的智能指针实现示例。

文章目录

- 1 C++中的指针特征操作符重载
- - 1.1 指针特征操作符重载
  - 1.2 使用指针特征操作符重载实现智能指针

1 C++中的指针特征操作符重载

1.1 指针特征操作符重载

指针特征操作符重载：

可以重载指针特征操作符(->和*)。
只能通过类对的成员函数重载。
重载函数不能使用参数。
只能定义一个重载函数。
重载指针特征符能够使用对象代替指针。

1.2 使用指针特征操作符重载实现智能指针

内存泄漏（臭名昭著的bug）：

动态申请堆空间，用完不归还。
C++语言没有垃圾回收的机制。
指针无法控制所指堆空间的生命周期。

我们需要什么：

需要一个特殊指针。
指针生命周期结束时主动释放堆空间。
一片堆空间最多只能由一个指针标识。
杜绝指针运算和指针比较。

智能指针的使用军规：只能用来指向堆空间中的对象或者变量。智能指针的意义在于最大程度的避免内存问题。

智能指针的实现：

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Test
{
    int i;
public:
    Test(int i)
    {
        cout << "Test(int i)" << endl;
        this->i = i;
    }
    int value()
    {
        return i;
    }
    ~Test()
    {
        cout << "~Test()" << endl;
    }
};

class Pointer
{
    Test* mp;
public:
    Pointer(Test* p = NULL)
    {
        mp = p;
    }
    Pointer(const Pointer& obj)
    {
        mp = obj.mp;
        const_cast<Pointer&>(obj).mp = NULL;
    }
    Pointer& operator = (const Pointer& obj)
    {
        if( this != &obj )
        {
            delete mp;
            mp = obj.mp;
            const_cast<Pointer&>(obj).mp = NULL;
        }
        
        return *this;
    }
    Test* operator -> ()
    {
        return mp;
    }
    Test& operator * ()
    {
        return *mp;
    }
    bool isNull()
    {
        return (mp == NULL);
    }
    ~Pointer()
    {
        delete mp;
    }
};

int main()
{
    Pointer p1 = new Test(0);
    
    cout << p1->value() << endl;
    
    Pointer p2 = p1;
    
    cout << p1.isNull() << endl;
    
    cout << p2->value() << endl;
    
    return 0;
}

参考资料：

C++深度解析教程