智能指针

#include <iostream>
using namespace std;

template<class T>
class SmartPtr
{
public:
    SmartPtr(T *p);
    ~SmartPtr();
    SmartPtr(const SmartPtr<T> &orig);                // 浅拷贝
    SmartPtr<T>& operator=(const SmartPtr<T> &rhs);    // 浅拷贝
private:
    T *ptr;
    // 将use_count声明成指针是为了方便对其的递增或递减操作
    int *use_count;
};

template<class T>
SmartPtr<T>::SmartPtr(T *p) : ptr(p)
{
    try
    {
        use_count = new int(1);
    }
    catch (...)
    {
        delete ptr;
        ptr = nullptr;
        use_count = nullptr;
        cout << "Allocate memory for use_count fails." << endl;
        exit(1);
    }

    cout << "Constructor is called!" << endl;
}

template<class T>
SmartPtr<T>::~SmartPtr()
{
    // 只在最后一个对象引用ptr时才释放内存
    if (--(*use_count) == 0)
    {
        delete ptr;
        delete use_count;
        ptr = nullptr;
        use_count = nullptr;
        cout << "Destructor is called!" << endl;
    }
}

template<class T>
SmartPtr<T>::SmartPtr(const SmartPtr<T> &orig)
{
    ptr = orig.ptr;
    use_count = orig.use_count;
    ++(*use_count);
    cout << "Copy constructor is called!" << endl;
}

// 重载等号函数不同于复制构造函数，即等号左边的对象可能已经指向某块内存。
// 这样，我们就得先判断左边对象指向的内存已经被引用的次数。如果次数为1，
// 表明我们可以释放这块内存；反之则不释放，由其他对象来释放。
template<class T>
SmartPtr<T>& SmartPtr<T>::operator=(const SmartPtr<T> &rhs)
{
    // 《C++ primer》：“这个赋值操作符在减少左操作数的使用计数之前使rhs的使用计数加1，
    // 从而防止自身赋值”而导致的提早释放内存
    ++(*rhs.use_count);

    // 将左操作数对象的使用计数减1，若该对象的使用计数减至0，则删除该对象
    if (--(*use_count) == 0)
    {
        delete ptr;
        delete use_count;
        cout << "Left side object is deleted!" << endl;
    }

    ptr = rhs.ptr;
    use_count = rhs.use_count;
    
    cout << "Assignment operator overloaded is called!" << endl;
    return *this;
}