浅析C++写时复制机制（copy-on-write）

最新推荐文章于 2024-04-22 23:20:41 发布

原创

最新推荐文章于 2024-04-22 23:20:41 发布 · 1.7k 阅读

9 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#c++

本文深入探讨了写时复制技术的工作原理及其在MFC和Qt等框架中的应用。通过具体代码示例，展示了如何实现一个轻量级的写时复制模板类，用于节省内存并提高效率。

写时复制一般是用来节省内存的使用，一般的应用场景在于对象的使用大多的读操作而写操作很少，但是对象又涉及到内存的分配而且需要频繁拷贝对象。这时候写时复制就有大用处了。
MFC中的CString就用到了写时复制，当对一个CString进行拷贝时只是拷贝内部的字符串指针。
下面可以看一下CString的拷贝构造函数实现

    CSimpleStringT(_In_ const CSimpleStringT& strSrc)
	{
   
   
		CStringData* pSrcData = strSrc.GetData();
		CStringData* pNewData = CloneData( pSrcData );
		Attach( pNewData );
	}

接下来我们看里面的cloneData实现是什么样的

static CStringData* __cdecl CloneData(_Inout_ CStringData* pData)
	{
   
   
		CStringData* pNewData = NULL;

		IAtlStringMgr* pNewStringMgr = pData->pStringMgr->Clone();
		if( !pData->IsLocked() && (pNewStringMgr == pData->pStringMgr) )
		{
   
   //这里就是直接引用字符串指针，同时内部引用计数自增
			pNewData = pData;
			pNewData->AddRef();
		}
		else
		{
   
   //这里就是写时复制
			pNewData = pNewStringMgr->Allocate( pData->nDataLength, sizeof( XCHAR ) );
			if( pNewData == NULL )
			{
   
   
				ThrowMemoryException();
			}
			pNewData->nDataLength = pData->nDataLength;
			CopyChars( PXSTR( pNewData->data() ), pData->nDataLength+1,
				PCXSTR( pData->data() ), pData->nDataLength+1 );  // Copy '\0'
		}

		return( pNewData );
	}

不仅是MFC的CString，如果你用过Qt的话，你也可以发现Qt的大部分类都是实现了写时复制的机制，一切都在悄悄地进行。
下面我这里模仿Qt的隐式共享写了个轻量级的写时复制模板类，可以简单地实现基本的写时复制，主要是实现一个内附引用计数的数据类，再提供一个封装好操作的数据的包装类，在涉及到修改操作的时候进行复制

#include "type.h"
#include "Atomic.h"

class SharedData
{
   
   
public:
	//ref初始化为0，由调用方设置
	SharedData():m_ref(0),m_shareable(true){
   
   }
	virtual ~SharedData() = 0;

最低0.47元/天解锁文章