String-引用计数的写时拷贝

来源:互联网 发布:soundhound mac 编辑:程序博客网 时间:2024/05/17 23:38

写时拷贝
何为写时拷贝呢???
提到写时拷贝就不得不提起浅拷贝和深拷贝,深拷贝补充了浅拷贝的不足,而写时拷贝补充了深拷贝的不足,那么到底是怎么补充的呢?下面,给大家细细道来。
其实写时拷贝就是当你读取到这个已经存在的空间时,并不会立刻开辟出一个一模一样的空间出来给你,而是用计数的方式来延迟拷贝,当你真正需要拷贝的时候,才会开辟空间给你。也就是延迟的深拷贝。
下面来看看浅拷贝和深拷贝是怎么实现的:
1.浅拷贝
浅拷贝是指源对象与拷贝对象共用一份实体,仅仅是引用的变量不同(名称不同)。
用草图来解释更直观:
这里写图片描述
下面看浅拷贝的代码:

#include<iostream>using namespace std;class AA{...};int main(void){    AA a1;    AA a2(a1);    return 0;}

浅拷贝的缺陷:我们看到对象a1和a2地址一样,指向同一块空间,当类中的成员变量包括指针时,而又没有定义自己的拷贝构造函数,那么在拷贝一个对象的情况下,就会调用其默认拷贝构造函数,这个函数只是对其成员变量做了个简单的拷贝,即位拷贝,它们指向的还是同一块存储空间,当调用析构函数时,就会多次析构造成程序崩溃。
2.深拷贝
深拷贝是为了解决浅拷贝中同一快空间多次释放的问题。
深拷贝是自己重新开一块空间,将源空间的数据拷贝到新的空间,从而实现拷贝。
这里写图片描述
代码如下:

String(const String& str){    _str=new char[strlen(str._str)+1];    strcpy(_str,str._str);}

this->_str拥有了自己的一块空间。
【深拷贝的现代写法】

String(const String& str){    _str=NULL;    String tmp(str._str);    swap(_str,tmp._str);}

3.写实拷贝
从上面的浅拷贝和深拷贝中,我们看到了它们俩的很多问题,那么写实拷贝就很好了解决了这些问题,那么它是如何解决的呢?
写实拷贝有两种方式:
方式一:
在浅拷贝的基础上,在创建一个指针变量的空间,用来计数控制析构来实现拷贝。
这里写图片描述
代码:

class String1{public:    String1(const char* str = ) //构造函数_str(new char[strlen(str)+1])       ,_refCount(new int(1))    {        strcpy(_str,str);    }      String1(String1&  s)//拷贝构造          :_str(s._str)          ,_refCount(s._refCount)      {           (*refCount)++;      }      ~String1()      {          if(--(*_refCount)==0)          {              delete[] _str;              delete _refCount;          }      }private:    char* _str;    int* _refCount;};

当然,考虑到赋值运算符的重载时要考虑多种情况:
这里写图片描述
具体代码如下:

String1 & operator=(const String1& s){    if(_str!=s._str)    {        if(--(*_refCount)==0)        {            delete[] _str;            delete _refCount;        }        _str=s._str;        _refCount=s._refCount;        *(_refCount)++;    }    return *this;}

写时拷贝:

void CopyOnWrite(){    if(*_refCount>1)    {        char * newstr=new char[strlen(_str)];        strcpy(newstr,_str);        (*_refCount)--;        _str=newstr;        _refCount=new int(1);    }}

方式二:
开辟一个空间,前面4个字节为计数器count,剩下的为字符串_str的空间这里写图片描述
代码实现如下:

String(const char* str=)  :_str(new char[strlen(str)+5]) {   strcpy(_str+4,str);   *((int*)_str)=1;   _str+=4;}       String(const String&s):_str(s._str){    (*(int*)(_str-4))++;}~String(){    if(--*((int*)(_str-4))==0)    {        delete[] (_str-4);    }}String& operator=(const String& s){    if(_str!=s._str)    {        if(--GetRefCount()==0)        {            delete[](_str-4);        }        _str=s._str;        GetRefCount()++;    }    return *this;}int& GetRefCount(){    return (*(int*)(_str-4));}