自己理解的智能指针

看安卓内核,第一章就碰到智能指针了。

看了网上的一些文章,自己实践了一下。

自己的体会:

普通指针直接为某个具体类型分配空间,对该空间的管理直接由指针来操作。T* p=new  T(t);

智能指针相当于对该空间进行封装。智能指针实际是一个类,shared_ptr<T> sp(new T(t));

类里面包含一个成员,uptr(T* t,size_t use)。

uptr除了保存着普通指针指向的具体空间外,uptr还有个成员,引用计数。

因此,普通指针p对其指向空间的操作,在智能指针中表现为sp对其成员uptr的操作。

普通指针存在危险的原因比如忘了delete或者多次delete

1.智能指针利用(RAII)解决忘了delete

2.由于智能指针是一个类,其析构函数相当于对其成员utp执行析构,~uptr();

uptr执行析构时,不会直接调用系统的delete,而是判断use==0,才delete.这里也体现了面向对象的封装。

因此解决了多次delete的问题

网上的文章中,发现有一篇文章貌似被推荐挺多次的,

http://blog.csdn.net/hackbuteer1/article/details/7561235

但是我觉得他写错了。哈哈

正确的应该是下面这样写(class Hasptr,Uptr是primer上面的,不会错,但是他在使用的时候用错了。相当于不是对类进行直接使用,而是把类转化为指针。这样子RAII是没办法产生作用的)

#include<iostream>
using namespace std;  

// 定义仅由HasPtr类使用的U_Ptr类,用于封装使用计数和相关指针
// 这个类的所有成员都是private,我们不希望普通用户使用U_Ptr类,所以它没有任何public成员
// 将HasPtr类设置为友元,使其成员可以访问U_Ptr的成员
class U_Ptr
{
    friend class HasPtr;
    int *ip;
    size_t use;
    U_Ptr(int *p) : ip(p) , use(1)
    {
        cout << "U_ptr constructor called !" << endl;
    }
    ~U_Ptr()
    {
        delete ip;
        cout << "U_ptr distructor called !" << endl;
    }
};  

class HasPtr
{
public:
    // 构造函数:p是指向已经动态创建的int对象指针
    HasPtr(int *p, int i) : ptr(new U_Ptr(p)) , val(i)
    {
        cout << "HasPtr constructor called ! " << "use = " << ptr->use << endl;
    }  

    // 复制构造函数:复制成员并将使用计数加1
    HasPtr(const HasPtr& orig) : ptr(orig.ptr) , val(orig.val)
    {
        ++ptr->use;
        cout << "HasPtr copy constructor called ! " << "use = " << ptr->use << endl;
    }  

    // 赋值操作符
    HasPtr& operator=(const HasPtr&);  

    // 析构函数:如果计数为0,则删除U_Ptr对象
    ~HasPtr()
    {
        cout << "HasPtr distructor called ! " << "use = " << ptr->use << endl;
        if (--ptr->use == 0)
            delete ptr;
    }  

    // 获取数据成员
    int *get_ptr() const
    {
        return ptr->ip;
    }
    int get_int() const
    {
        return val;
    }  

    // 修改数据成员
    void set_ptr(int *p) const
    {
        ptr->ip = p;
    }
    void set_int(int i)
    {
        val = i;
    }  

    // 返回或修改基础int对象
    int get_ptr_val() const
    {
        return *ptr->ip;
    }
    void set_ptr_val(int i)
    {
        *ptr->ip = i;
    }
private:
    U_Ptr *ptr;   //指向使用计数类U_Ptr
    int val;
};
HasPtr& HasPtr::operator = (const HasPtr &rhs)  //注意,这里赋值操作符在减少做操作数的使用计数之前使rhs的使用技术加1,从而防止自我赋值
{
    // 增加右操作数中的使用计数
    ++rhs.ptr->use;
    // 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 (--ptr->use == 0)
        delete ptr;
    ptr = rhs.ptr;   // 复制U_Ptr指针
    val = rhs.val;   // 复制int成员
    return *this;
}
void func();
int main(void)
{  

	func();
    return 0;
}
void func(){
	int *pi = new int(42);
    HasPtr hpa(pi, 100);    // 构造函数
    HasPtr hpb =  HasPtr(hpa);     // 拷贝构造函数
   // HasPtr *hpc = new HasPtr(*hpb);     // 拷贝构造函数
    HasPtr hpd = hpa;     // 拷贝构造函数  

    cout << hpa.get_ptr_val() << " " << hpb.get_ptr_val() << endl;
   // hpc->set_ptr_val(10000);
   // cout << hpa.get_ptr_val() << " " << hpb->get_ptr_val() << endl;
    hpd.set_ptr_val(10);
    cout << hpa.get_ptr_val() << " " << hpb.get_ptr_val() << endl;
  //  delete hpa;
   // delete hpb;
  //  delete hpc;
    cout << hpd.get_ptr_val() << endl;  

}

而按照链接上那位仁兄的,把main代码放到func中,当退出func的作用域的时候,引用计数没有变为0。也就也就意味着那片空间没有释放。

//fresh

重新看了那位仁兄的,他后面手动调用了delete hasptr;。...怎么说呢,既然手动调用,干嘛还用智能指针?

而且那位仁兄delete的时候,忘了delete hpd;

典型的传统指针引发的问题。

他估计是为了展示智能指针的引用计数能够正确的递增。

但是智能指针的真正作用应该是为了防止内存泄露。

时间: 2024-08-12 11:49:21

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