C++智能指针（二）模拟实现三种智能指针-白红宇

C++智能指针（二）模拟实现三种智能指针

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发布时间：2019-05-25

本文共 5052 字，大约阅读时间需要 16 分钟。

https://blog.csdn.net/nou_camp/article/details/70186721

在上一篇博客中提到了Auto_ptr(C++智能指针（一）)，下面进行模拟实现Auto_ptr

采用类模板实现

#include
   
    using namespace std;template
    
     class Autoptr{public:    Autoptr(T* ptr = NULL)        :_ptr(ptr)    {}    //Autoptr()        :_ptr(NULL)    //{}    Autoptr(Autoptr
     
      & ap)    {        this->_ptr = ap._ptr;        ap._ptr = NULL;    }    Autoptr
      
       & operator=(Autoptr
       
        & sp)    {        if (this != &sp)        {            delete this->_ptr;            _ptr = sp._ptr;            sp._ptr = NULL;        }        return *this;    }    T* operator->()    {        return _ptr;    }    T operator*()    {        return *_ptr;    }    ~Autoptr()    {        delete _ptr;        _ptr = NULL;    }    void  Reset(T* ptr = 0)    {        if (_ptr != ptr)        {            delete  _ptr;        }        _ptr = ptr;    }protected:    T* _ptr;};void test(){    //int *p1 = new int(10);    //Autoptr
        
         ap1(p1); Autoptr
         
           ap1(new int(10));//上面的两行代码可以直接用本行代码代替 cout << *ap1 << endl; Autoptr
          
            ap2(ap1); cout << *ap2 << endl; Autoptr
           
             ap3(new int(20)); ap3 = ap2; cout << *ap3 << endl; //cout << *ap1 << endl;//会使代码出错}int main(){ test(); system("pause"); return 0;}

这里写图片描述

//cout << *ap1 << endl;//会使代码出错

这是test函数中的代码，执行这句代码，会使程序崩溃，这是因为ap1已经把它指向的空间交给了ap2去管理，所以ap1已经不具备访问原来自己所指向的空间的权限。所以对它进行解引用是非法的。

所以可以看清auto_ptr的本质是管理权的转移，即ap1将自己所指向的空间交给ap2来管理，析构也是由ap2来完成。

由上面可知auto_ptr有严重缺陷，所以后来有人写了scopedptr，慢慢发展形成了第三方库。

scopedptr ->防拷贝，意思就是不能进行拷贝，简单地说是一种简单粗暴的方式。下面模拟实现scopedptr。采用模板类实现。

template
   
    class scopedptr{public:    scopedptr(T *ptr)        :_ptr(ptr)    {}    T* operator->()    {        return _ptr;    }    T operator*()    {        return *_ptr;    }    ~scopedptr()    {        delete _ptr;        _ptr = NULL;    }protected:    scopedptr
    
     & operator=(const scopedptr
     
      & s);    scopedptr(scopedptr
      
       & ap);private:    T* _ptr;};void test(){    scopedptr
       
         s1(new int(10));    //scopedptr
        
          s2(s1);//有错误，编译不通过 cout << *s1 << endl;}int main(){ test(); system("pause"); return 0;}

scopedptr中对拷贝构造函数和赋值运算符的重载函数只是进行了声明，并没有去定义这两个函数，而且声明为protected或者是private，这是防止别人在类外对这两个函数进行定义。防止拷贝，所以说scopedptr是一种简单粗暴的方式。

编写程序往往要用到拷贝，这样scopedptr就不能起到相应的作用，所以便有了shared_ptr。

shared_ptr->采用了引用计数，优点是功能强大，但是也有缺点，缺点是过于复杂，而且会引起循环引用。

下面模拟实现shared_ptr

#include
   
    using namespace std;template
    
     class sharedptr{public:    sharedptr(T* ptr) //构造        :_ptr(ptr), _refcount(new int(1))    {}    sharedptr() //构造        :_ptr(NULL), _refcount(new int(1))    {}    sharedptr(const sharedptr
     
      & sp) //拷贝构造        :_ptr(sp._ptr), _refcount(sp._refcount)    {        (*_refcount)++;    }    sharedptr
      
       & operator=(const sharedptr
       
        & sp) //赋值运算符的重载    {        if (_ptr != sp._ptr)        {            delete _ptr;            delete _refcount;            _ptr = sp._ptr;            _refcount = sp._refcount;            ++(*_refcount);        }        return *this;    }    ~sharedptr() //析构    {        Realease();    }    T& operator*()    {        return *_ptr;    }    T* operator->()    {        return _ptr;    }    T Getrefcount()    {        return *(_refcount);    }    inline void Realease()    {        if (--*_refcount == 0)        {            delete _refcount;            delete _ptr;        }    }    void  Reset(T* ptr ,T* refcount)    {        if (_ptr != ptr)        {            delete  _ptr;            delete _refcount;        }        _ptr = ptr;        _refcount = refcount;    }public:    T* _ptr;    T* _refcount;    //T _refcount;//有缺陷    //int static _refcount;//有缺陷};void test(){    sharedptr
        
          s1(new int(10)); //cout << *s1._refcount << endl; cout << s1.Getrefcount() << endl; sharedptr
         
           s2(s1); //cout << *s2._refcount << endl; cout << s2.Getrefcount() << endl; sharedptr
          
            s3(new int(20)); s3 = s1; //cout << *s3._refcount << endl; cout << s3.Getrefcount() << endl;}int main(){ test(); //*sharedptr
           
             sp; // 验证Reset //sp.Reset(new int,new int(1)); //*sp = 10; //cout << *sp << endl; //sp.Reset(new int, new int(1)); //*sp = 20; //cout << *sp << endl; //sp.Reset(); system("pause"); return 0;}

这里写图片描述

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