实现 smart_ptr
智能指针会自动地管理内存(释放不需要的内存),而不需要程序员去操心。 它能避免迷途指针(dangling pointers),内存泄漏(memory leaks), 分配失败等情况的发生。智能指针需要为所有实例维护一个引用计数, 这样才能在恰当的时刻(引用计数为0时)将内存释放。
Tips:多个指针都指向同一块内存(存储 引用计数) 以实现同步引用计数,so,引用计数要用指针
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#include <iostream> #include <cstdlib> using namespace std; template < typename T> class SmartPointer{ public : SmartPointer(T* ptr){ ref = ptr; ref_count = (unsigned*) malloc ( sizeof (unsigned)); *ref_count = 1; } SmartPointer(SmartPointer<T> &sptr){ ref = sptr.ref; ref_count = sptr.ref_count; ++*ref_count; } SmartPointer<T>& operator=(SmartPointer<T> &sptr){ if ( this != &sptr) { if (--*ref_count == 0){ clear(); cout<< "operator= clear" <<endl; } ref = sptr.ref; ref_count = sptr.ref_count; ++*ref_count; } return * this ; } ~SmartPointer(){ if (--*ref_count == 0){ clear(); cout<< "destructor clear" <<endl; } } T getValue() { return *ref; } private : void clear(){ delete ref; free (ref_count); ref = NULL; // 避免它成为迷途指针 ref_count = NULL; } protected : T *ref; unsigned *ref_count; }; int main(){ int *ip1 = new int (); *ip1 = 11111; int *ip2 = new int (); *ip2 = 22222; SmartPointer< int > sp1(ip1), sp2(ip2); SmartPointer< int > spa = sp1; sp2 = spa; // 注释掉它将得到不同输出 return 0; } |
上述代码有一点值得注意一下,《Cracking the Coding Interview》 4th Edition 在赋值函数中, 并没有检查原指针的引用计数是否已经减为0,然后去释放原指针所指向的内存。 也就是原书的代码有可能导致内存泄漏。正确的做法应该是在把指针指向新的地址前, 将原来指向的引用计数减1,如果为0,说明这个指针在指向新的地址后, 原来指向的内存将不再有指针指向它。那么我们就要把它释放, 否则内存就会在你眼皮底下泄漏的哦。CTCI 5th Edition已修正该bug~
上述代码main函数中,sp2 = spa这一句如果注释掉,我们得到的输出是:
destructor clear
destructor clear
说明内存的清理都是在main函数退出调用析构函数时。如果我们没有注释掉那行代码, 输出是:
operator= clear destructor clear
说明当sp2指向新的内存后,原来的内存由于没有指针指向它而被释放掉。 另一块内存则是在main函数退出时释放的。
如果像CTCI书上所写,当sp2 = spa这一句没有注释掉时,输出是:
destructor clear
也就是只释放了一块内存(ip1指向的内存),另一块由于没有指针指向它, 而又不及时清理,结果泄漏了。
Reference:
作者:Hawstein
出处:http://hawstein.com/posts/13.9.html
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