String类的写时拷贝

1、Copy-On-Write的工作原理是什么？

答：是引用计数

2、String类在什么情况下才共享内存？

答：这意思就是你用我的，才会出现共享。在使用别的类的数据时，只有两种情况，第一种就是以别的类构造自己，这个会触发拷贝构造函数；第二种就是以别的类赋值，这个会触发赋值运算符的重载。

注意：不要看见“=”就以为是赋值，人家可能是调用了拷贝构造，尤其是前面带了类名的。还有要注意不要看见后面对了有类名，有对象，有“=”

，就以为对了，还要看开头所给数据的类型，万一是指针或者字符什么的，不就错了。

3、String类在什么情况下才触发写时拷贝？

答：当然是“共享同一内存的类的内容发生改变”的时候，修改数据就会触发写时拷贝。

4、写时拷贝具体怎样实现的？

String s1="hello";

String s2=s1;

String s3;

s3=s2;

String w1="world";

String w2("");

w2=w1;

在这里想要s1、s2、s3共用一块内存，让w1、w2共用一块内存，在s1、s2、s3中要定义一个引用计数refCount，在w1、w2中要定义另一个引用计数refCount。

当我们要为String类分配内存时，就多分配一个空间用来存放引用计数，只有发生拷贝构造或赋值，内存值就加1，当内容修改时，String类先查看这个引用计数是否为0，如果不为0，说明现在有其他对象在共享这块空间，此刻就自己先将内存中的内容做一份拷贝，并且要将引用计数减1，然后将拷贝的数据放到新空间，如下图：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
using namespace std;


class String
{
public:
String(const char *str = "")//构造函数，先来个空字符串
:_str(new char[strlen(str)+1+4])//分配一个空间，前面开辟四个字节存放引用计数
{
cout << "构造函数" << endl;
_str += 4;//前四个字节存放引用计数，让_str指向第四个往后
refCount() = 1;//引用计数的初始值设置为1
strcpy(_str, str);
}
String(String& s)//拷贝构造
:_str(s._str)
{
cout << "拷贝构造" << endl;
refCount()++;//s也指向_str，共享_str,所以引用计数要++
}
String& operator=(String& s)//赋值运算符重载
{
cout << "赋值运算符重载" << endl;
if (this != &s)//避免自己给自己赋值，如s1=s1
{
Release();//先释放一下空间，释放谁的？s的空间？应该是s的空间
_str = s._str;
refCount()++;//又有一个对象要共享这个空间了
}
return *this;//这个this指针就是要被赋值的值
}
~String()
{
cout << "析构函数" << endl;
Release();//直接释放空间
}
public:
char& operator[](size_t index)//干嘛呢？
{
if(refCount()== 1)//如果计数器为1，则直接返回
{
return _str[index];
}
refCount()--;//如果计数器不为1，就减1
char *tmp = _str;//定义一个指针tmp
_str = new char[strlen(tmp) + 1 + 4];//开辟空间
_str += 4;//_str指向数据段
strcpy(_str, tmp);
refCount() = 1;//计数器初始值设置为1
return _str[index];
}
private:
int & refCount()//引用计数
{
return *(int*)(_str - 4);//整形指针减4指向开头再解引用就是开头
}
void Release()
{
if (--refCount() == 0)//原本只有一个对象用这块内存
{
cout << "释放" << endl;
delete[](_str - 4);//释放的时候还要释放前面存储引用计数的四个字节
_str = NULL;//
}
}
private:
char *_str;
};