C++ 智能指针的简单实现

• 智能指针的用处：在c++中，使用普通指针容易造成堆内存的泄露问题，即程序员会忘记释放，以及二次释放，程序发生异常时内存泄漏等问题，而使用智能指针可以更好的管理堆内存。注意，在这里智能指针是一个类而非真正的指针，只是对一个真正的指针进行包装，代理原指针。通过操作符的重载，可以让智能指针和真正的指针有类似的操作。
• 如何实现：在智能指针析构函数当中，可以对代理的原指针进行delete以及赋空指针等操作，智能指针销毁时，自动调用析构函数，省去了程序员自己管理指针的操作。当多个智能指针代理同一个指针时，我们要引入一个计数器，用来计数智能指针的个数，最后一个销毁的智能指针有义务对原指针进行销毁工作，具体实现代码如下：

   

template<class T>
class Smart_ptr {
public:
    Smart_ptr(T*ptr);
    Smart_ptr(const Smart_ptr &ptr);//拷贝构造函数
    ~Smart_ptr();//析构函数
    int get_cnt();//获得当前代理原指针的智能指针个数
    Smart_ptr& operator=(const Smart_ptr&ptr);//赋值操作
    T& operator *();//指针操作
    T* operator ->();//指针操作
private:
    T*_ptr;
    int*_cnt;
};
template<class T>
Smart_ptr<T>::Smart_ptr(T*ptr):_ptr(ptr) {//判断参数指针是否为空；不为空,计数+1
    if (_ptr) _cnt = new int(1);
    else _cnt = new int(0);
}
template<class T>
Smart_ptr<T>::Smart_ptr(const Smart_ptr &ptr) {//复制构造函数，复制成功，计数加1
    if (this != &ptr) {
        this->_ptr = ptr._ptr;
        this->_cnt = ptr._cnt;
        (*this->_cnt)++;
    }
}
template<class T>
Smart_ptr<T>::~Smart_ptr() {//若当前的智能指针是最后一个代理指针，负责销毁原指针
    (*this->_cnt)--;
    if ((*this->_cnt) == 0) {
        delete this->_cnt;
        delete this->_ptr;
        _cnt = nullptr;
        _ptr = nullptr;
    }
}
template<class T>
Smart_ptr<T>& Smart_ptr<T>::operator=(const Smart_ptr&ptr) {//1：若赋值前后代理的指针是一样的，直接返回即可2：先判断当前的智能指针是否为最后一个代理原指针的智能指针，若是，销毁原指针；
    if (this->_ptr == ptr._ptr)return *this;//3：当前智能指针将代理一个新的指针
    if (this->_ptr != nullptr) {
        (*this->_cnt)--;
        if (*this->_cnt == 0) {
            delete this->_cnt;
            delete this->_ptr;
        }
    }
    this->_cnt = ptr._cnt;
    this->_ptr = ptr._ptr;
    (*this->_cnt)++;
    return *this;
}
template<class T>
T& Smart_ptr<T>::operator *() {//指针操作
    return *(this->_ptr);
}
template<class T>
T* Smart_ptr<T>::operator->() {//指针操作
    return this->_ptr;
}
template<class T>
int Smart_ptr<T>::get_cnt() {
    return *this->_cnt;
}

main函数：

int main() {
    Smart_ptr<int>sp1(new int(1));
    cout <<"sp1.cnt:"<< sp1.get_cnt() << endl;
    Smart_ptr<int>sp2(sp1);
    cout << "sp1.cnt:" << sp1.get_cnt() << endl;
    Smart_ptr<int>sp3(new int(10));
    cout << "sp3.cnt:" << sp3.get_cnt() << endl;;
    sp3 = sp2;
    cout << "sp3.cnt:" << sp3.get_cnt() << endl;
    return 0;
}

调用结果：