智能指针的原理与设计



    智能指针：实际指行为类似于指针的类对象 ，它的一种通用实现方法是采用引用计数的方法。下面我们来看看智能指针实现的原理和方法：

    1.智能指针将一个计数器与类指向的对象相关联，引用计数跟踪共有多少个类对象共享同一指针；

    2.每次创建类的新对象时，初始化指针并将引用计数置为1；

    3.当对象作为另一对象的副本而创建时，拷贝构造函数拷贝指针并增加与之相应的引用计数；

    4.对一个对象进行赋值时，赋值操作符减少左操作数所指对象的引用计数（如果引用计数为减至0，则删除对象），并增加右操作数所指对象的引用计数；这是因为左侧的指针指向了右侧指针所指向的对象，因此右指针所指向的对象的引用计数+1；

    5.调用析构函数时，构造函数减少引用计数（如果引用计数减至0，则删除基础对象）。

    实现智能指针有两种经典策略：一是引入辅助类，二是使用句柄类。这里主要讲一下引入辅助类的方法

          

//基础对象类，要做一个对Point类的智能指针class Point { public:     Point(int xVal = 0, int yVal = 0):x(xVal),y(yVal) { }     int getX() const { return x; }     int getY() const { return y; }     void setX(int xVal) { x = xVal; }     void setY(int yVal) { y = yVal; } private:     int x,y; }; //辅助类，该类成员访问权限全部为private，因为不想让用户直接使用该类class RefPtr    {    friend class SmartPtr;//定义智能指针类为友元，因为智能指针类需要直接操纵辅助类    RefPtr(Point *ptr):p(ptr), count(1) { }    ~RefPtr() { delete p; }    int count; //引用计数    Point *p;  //基础对象指针}; //智能指针类class SmartPtr                                              { public:    SmartPtr(Point *ptr):rp(new RefPtr(ptr)) { }            //构造函数    SmartPtr(const SmartPtr &sp):rp(sp.rp) { ++rp->count; } //复制构造函数    SmartPtr& operator=(const SmartPtr& rhs) {              //重载赋值操作符        ++rhs.rp->count;                                    //首先将右操作数引用计数加1，        if(--rp->count == 0)                                //然后将引用计数减1，可以应对自赋值            delete rp;         rp = rhs.rp;         return *this;     }     ~SmartPtr() {                     //析构函数        if(--rp->count == 0)           //当引用计数减为0时，删除辅助类对象指针，从而删除基础对象            delete rp;     } private:     RefPtr *rp;                      //辅助类对象指针};