【C++知识】智能指针——shared_ptr

最新推荐文章于 2024-04-18 22:17:49 发布

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本文详细介绍了智能指针的概念及其实现原理，重点讲解了shared_ptr的引用计数机制，如何通过构造函数、拷贝构造函数和析构函数管理内存，避免了手动管理内存带来的问题。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

智能指针

智能指针是一个模板类，封装了普通指针。通过在构造函数中初始化分配内存，在析构函数中释放内存，达到自己管理内存，不需要手动管理内存的效果。

shared_ptr：通过引用计数来实现对象是否被释放。当引用计数为0时，表示没有指针指向这块内存，析构函数可以去释放这块内存了。

自己实现：

//引用计数类
class Counter{
public:
    int s;  //shared_ptr引用计数
    int w;  //weak_ptr引用计数
    
    Counter():s(0),w(0){}
};

template<class T>
class Shared_ptr{

private:
    T* _ptr;
    Counter* cnt;
    
public:
    //以普通指针进行构造
    Shared_ptr(T* ptr=nullptr){
        _ptr=ptr;
        cnt=new Counter();
        
        if(ptr) cnt->s++;
    }
    //拷贝构造函数
    Shared_ptr(const Shared_ptr<T> &s){
        _ptr=s._ptr;
        (s.cnt)->s++;
        cnt=s.cnt;
    }
    //析构函数
    ~Shared_ptr(){
        release();
    }
    //等号赋值操作符
    Shared_ptr<T> operator=(Shared_ptr<T> &s){
        if(this!=&s){
            realese();
            _ptr=s._ptr;
            (s.cnt)->s++;
            cnt=s.cnt;
        }
        return *this;
    }
    
    T& operator*(){ return *_ptr; }
    T* operator->(){ return _ptr; }
    
protected:
    void release(){
        cnt->s--;  //这一步别忘了
        if(cnt->s<1){
            delete _ptr;
            if(cnt->w<1)
            {
                delete cnt;
                cnt=nullptr; //这一步别忘了
            }
        }
    }
};