智能指针 shared_ptr 的 C++ 实现原理及源码解析
智能指针(smart pointer)是 C++ 中的一种常用 RAII(Resource Acquisition Is Initialization,资源获取即初始化)技术,可以在释放动态内存时自动管理对象的生命周期。其中,shared_ptr 是最常用的一种智能指针类型,在多线程环境下具有良好的线程安全性和可共享性。本文将深入探究 shared_ptr 的实现原理,并提供完整的源码解析。
shared_ptr 的实现原理
shared_ptr 的实现基于引用计数机制。当一个 shared_ptr 对象被创建时,会同时创建一个计数器(也称“引用计数器”),并将其初始值设为 1。每当该 shared_ptr 对象作为另一个 shared_ptr 对象的拷贝构造函数参数或赋值运算符右值时,其对应的计数器值加 1;每当该 shared_ptr 对象被销毁时,对应计数器的值减 1。只有当计数器的值为 0 时,才会执行析构函数,释放动态内存。
shared_ptr 的源码解析
shared_ptr 的源码主要包括以下文件:
- memory:定义了 shared_ptr 类模板
- bits/shared_ptr_base.h:定义了 shared_ptr 和 weak_ptr 的