第十三章(复制控制) 智能指针(使用计数)、定义值型类

本文介绍了使用计数的概念及其在智能指针中的应用,解释了智能指针与普通指针的区别,并提供了两种不同类型的HasPtr类实现示例。

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1、什么是使用计数?

     使用计数是复制控制成员中使用的编程技术。将一个计数器与类指向的对象相关联,用于跟踪该类有多少个对象共享同一指针。创建一个单独类指向共享对象并管理使用计数。由构造函数设置共享对象的状态并将使用计数置为1。每当由复制构造函数或赋值操作符生成一个新副本时,使用计数加1。由析构函数撤销对象或作为赋值操作符的左操作数撤销对象时,使用计数减少1。赋值操作符和析构函数检查使用计数是否已减至0,若是,则撤销对象。

2、什么是智能指针?智能指针如何与实现普通指针行为的类相区别?

     智能指针是一个行为类似指针但也提供其他功能的类。这个类与实现普通指针行为的类区别在于:智能指针通常接受指向动态分配对象的指针并负责删除该对象。用户分配对象,但由智能指针类删除它,因此智能指针类需要实现赋值控制成员来管理指向共享对象的指针。只有在撤销了指向共享对象的最后一个智能指针后,才能删除该共享对象。使用计数就是实现智能指针类最常用的一个方式。智能指针可防止悬垂指针。

3、什么是值型类?

     是指具有值语义的类,其特征是:对该类对象进行赋值时,会得到一个不同的新副本,对副本所做的改变不会影响原有对象。

使用计数式HasPtr类的版本

  class U_Ptr   //这个类的所有成员都是 private 的
  {
      friend class HasPtr;
      int *ip;
      size_t use;
      U_Ptr(int *p):ip(p), use(1){}
      ~U_Ptr(){delete ip;}
  };
  
 class HasPtr
 {
 public:
     HasPtr(int *p, int i):ptr(new U_Ptr(p), val(i)){}
     HasPtr(const HasPtr &orgi):ptr(orgi.ptr), val(orgi.val) { ++ptr->use; }
     HasPtr& operator = (const HasPtr&);
     ~HasPtr() { if(--ptr->use == 0) delete ptr; }
     
     int *get_ptr() const
     {
         return ptr->ip;
     }
     int get_int() const
     {
         return val;
     }
     void set_ptr(int *p)
     {
         ptr->ip = p;
     }
     void set_int(int i)
     {
         val = i;
     }
     int get_ptr_val() const
     {
         return *ptr->ip;
     }
     void set_ptr_val(int i)
     {
         *ptr->ip = i;
     }
 private:
     U_ptr *ptr;          //points to use-counted U_Ptr class
     int val;
 };
 
 HasPtr& HasPtr::operator = (const HasPtr &rhs)
 {
     ++rhs.ptr->use;
     if(--ptr->use == 0)
         delete ptr;
     ptr = rhs.ptr;
     val = rhs.val;
     return *this;
 }

实现值型HasPtr类版本

  class HasPtr
  {
  public:
      HasPtr( const int &p, int i): ptr(new int(p)), val(i)  {  }
  
      HasPtr( const HasPtr &rhs ): ptr( new int (*rhs.ptr) ), val(rhs.val) {  }
  
      HasPtr& operator=( const HasPtr&rhs)
      {
         *ptr = *rhs.ptr;//赋值操作符不需要再分配新对象,它只是必须记得给其指针所指向的对象赋新值,
         val = rhs.val;  //而不是给指针本身赋值
         return *this;
     }
     ~HasPtr()  { delete ptr;  }
     int *get_ptr() const { return ptr;  }
 
     int get_ptr_val() const { return *ptr;  }
     int get_int() const { return val; }
 
     void set_ptr( int *p ) {  ptr = p; }
     void set_int( int i ) {  val = i;  }
 
     void set_ptr_val( int p ) const
     {
         *ptr = p;
     }
 private:
     int *ptr;
     int val;
 };

 

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