智能指针之atuo_ptr源码剖析

由于c++没有垃圾回收机制，像堆只能手动开辟内存，手动释放，像栈只能系统开辟，系统释放，于是智能指针出现了，它实现了内存的手动开辟，系统释放，防止了内存泄漏问题；

我们知道，栈对象在离开其作用域的时候，会自动调用析构函数，所以，可以考虑把某一栈对象与某一堆内存绑定，且在其析构函数中释放堆内存，那么，在该栈对象离开作用域时，堆内存自动释放，这就是智能指针(本质是栈对象)的原理。这个栈对象装得像指针一样，所以我们称之为智能指针，其实，它不过就是个普通的栈对象而已。

在c++ 98 中只有auto-ptr,这个指针是不完善的，现在几乎都要被摒弃了，但我们还是要去了解一下他的思想，明白为何要被摒弃的呢？以及在c++11上又是如何对他如何改进的呢？

//自动指针即auto_ptr，不同于scoped_ptr指针的是自动指针会转移使用权
//在进行赋值或者拷贝构造之后，原来的auto_ptr会失去对所管指针的拥有权，并且将自己的指针赋为NULL
//同时,在赋值和拷贝构造之后,原来的auto_ptr的指针会指向NULL,也是它最大的弊端之一；

#include <iostream>
using namespace std;

// 简单类
class A
{
public:
void fun()
{

}
};

template<class T>

// 类模板
class auto_ptr
{
public:

// explicit构造函数，禁止类型转化
explicit auto_ptr(T *p = 0) throw()
: m_bIsOwner(p != 0), m_ptr(p)
{
cout << "debug1" << endl;
}

// owner转移
auto_ptr(const auto_ptr<T>& y) throw()
: m_bIsOwner(y.m_bIsOwner), m_ptr(y.release())
{
cout << "debug2" << endl;
}

// owner转移
auto_ptr<T>& operator=(const auto_ptr<T>& y) throw()
{
cout << "debug3" << endl;

if (this != &y) // 当前对象不是y对象
{
cout << "debug4" << endl;

if (m_ptr != y.get()) // 当前对象绑定的地址不是y对象绑定的地址
{
cout << "debug5" << endl;

if (m_bIsOwner) // 如果当前对象已经绑定堆，则要先释放
{
cout << "debug6" << endl;
delete m_ptr;
}

cout << "debug7" << endl;

m_bIsOwner = y.m_bIsOwner; // 转移owner
}
else if (y.m_bIsOwner) // 当前对象与y绑定到同一块堆上，且y是owner, 则把y的owner转移给当前对象
{
cout << "debug8" << endl;

m_bIsOwner = true;
}

cout << "debug9" << endl;

m_ptr = y.release(); // 让y不再是owner
}

cout << "debug10" << endl;

return *this; // 返回当前对象的引用
}

// 析构函数
~auto_ptr()
{
cout << "debug11" << endl;

if (m_bIsOwner) // 只有拥有owner属性才释放堆，这样避免重复释放
{
cout << "debug12" << endl;

delete m_ptr; // 即使m_ptr是空指针也木有关系
}
}

// 重载对象的*运算符，使得对象"看起来"像指针，可以执行*p操作
T& operator*() const throw()
{
cout << "debug13" << endl;

return *get();
}

// 重载对象的->运算符
T *operator->() const throw()
{
cout << "debug14" << endl;

return get();
}

// 获得对象绑定的地址
T *get() const throw()
{
cout << "debug15" << endl;

return m_ptr;
}

// 去掉对象的owner属性
T *release() const throw()
{
cout << "debug16" << endl;

((auto_ptr<T> *)this)->m_bIsOwner = false;
return m_ptr;
}

private:
bool m_bIsOwner; // 对象是否拥有为owner的标志
T *m_ptr; // 对象绑定的指针
};

int main()
{
{
cout << "------------------------------" << endl;

// 用法错误，因为构造函数中有explicit，不允许类型转化
//auto_ptr<int> p = new int(10);
}