C++类中指针成员的管理

在C++中尽管使用标准库能够大大减少程序中对指针的需要，但有时仍不得不使用指针，当在类中使用指针数据成员时，

这个类就具有指针的所有缺陷。

为此我们看看下面这个特意编写的类：

#include<iostream>using namespace std;class PtrClass{public:PtrClass(int *p,int i):ptr(p),val(i){}int *get_ptr() const{return ptr;}int get_int() const{return val;}int get_ptr_val()const {return *ptr;}void set_ptr(int *p){ptr=p;}void set_int(int i){val=i;}void set_ptr_val(int val){*ptr=val;}private:int *ptr;int val;};int main(){int i=10;int *a=new int(12);PtrClass ptr1(&i,20);PtrClass ptr2(ptr1);cout<<ptr1.get_ptr()<<"/t"<<ptr1.get_int()<<"/t"<<ptr1.get_ptr_val()<<endl;cout<<ptr2.get_ptr()<<"/t"<<ptr2.get_int()<<"/t"<<ptr2.get_ptr_val()<<endl;//改变一个对象的int数据成员不会改变另一个对象的。ptr1.set_int(5);//但当有一个对象ptr1改变其指针成员ptr所指的值时，问题出现了。另一个对象ptr2的这个成员的也跟着变了，这并不是我们想要的结果ptr1.set_ptr_val(4);cout<<ptr1.get_ptr()<<"/t"<<ptr1.get_int()<<"/t"<<ptr1.get_ptr_val()<<endl;cout<<ptr2.get_ptr()<<"/t"<<ptr2.get_int()<<"/t"<<ptr2.get_ptr_val()<<endl;//但改变指针本身对其他对象没有影响ptr1.set_ptr(a);cout<<ptr1.get_ptr()<<"/t"<<ptr1.get_int()<<"/t"<<ptr1.get_ptr_val()<<endl;cout<<ptr2.get_ptr()<<"/t"<<ptr2.get_int()<<"/t"<<ptr2.get_ptr_val()<<endl;//一个更糟糕的情况是出现悬垂指针delete a;cout<<ptr1.get_ptr()<<"/t"<<ptr1.get_int()<<"/t"<<ptr1.get_ptr_val()<<endl;cout<<ptr2.get_ptr()<<"/t"<<ptr2.get_int()<<"/t"<<ptr2.get_ptr_val()<<endl;return 0;}

指针的问题很显然，这与指针的特点密不可分，我们很容易想到一种解决这些问题的办法，那就是定义值型类,

使指针的行为更像一个普通数据类型，为此我们要在类中定义自己的复制构造函数，重载赋值操作，还要定义自己的析构函数。

 

class PtrClass{public:PtrClass(const int &p,int i):ptr(new int(p)),val(i){}PtrClass(const PtrClass &orig):ptr(new int (*orig.ptr)),val(orig.val){}PtrClass& operator=(const PtrClass&);int *get_ptr() const{return ptr;}int get_int() const{return val;}int get_ptr_val()const {return *ptr;}void set_ptr(int *p){ptr=p;}void set_int(int i){val=i;}void set_ptr_val(int val){*ptr=val;}~PtrClass(){delete ptr;}//每个对象都有自己的ptr副本，可以无条件地删除private:int *ptr;int val;};PtrClass& PtrClass::operator=(const PtrClass &rhs){*ptr=*rhs.ptr;//不是对指针本身赋值val=rhs.val;return *this;}

 

但这样的代价也是显而易见的，我们需要更多的空间，保存每一个副本。一个更好的方法是使用智能指针，

但我们的类将变得更复杂，下面就是用一个使用计数类的实现。

class PtrClass;class u_ptr{friend class PtrClass;int *ip;size_t use;u_ptr(int *p):ip(p),use(1){}~u_ptr(){delete ip;}};class PtrClass{public:PtrClass(int *p,int i):ptr(new u_ptr (p)),val(i){}PtrClass(const PtrClass &orig):ptr(orig.ptr),val(orig.val){++ptr->use;}PtrClass& operator=(const PtrClass&);int *get_ptr() const{return ptr->ip;}int get_int() const{return val;}int get_ptr_val()const {return *ptr->ip;}void set_ptr(int *p){ptr->ip=p;}void set_int(int i){val=i;}void set_ptr_val(int val){*ptr->ip=val;}~PtrClass(){if(--ptr->use==0)delete ptr;}private:u_ptr *ptr;int val;};PtrClass& PtrClass::operator=(const PtrClass &rhs){++rhs.ptr->use;if(--ptr->use==0)delete ptr;ptr=rhs.ptr;val=rhs.val;return *this;}