c++ reference counting引用计数原理

 我们都知道，c++最令人头疼的问题也是被其他语言鄙视的问题——指针管理。而引用技术能够让上面的简化了不少。下面说说c++引用计数的设计原理。

        引用计数的两个动机：

                1. 简化heap对象周边的记录工作。对于分配在heap中得内存，如果没有显式delete它，那么就会常驻在内存区间，引起内存浪费。而且在heap对象的所有权会随着复制和赋值出现转移，所以编译器还需要记录对象的所有者是谁，这绝对是件吃力不讨好的事情。有了引用计数，对象使用该技术，对象便拥有它自己。一旦不再有任何人使用它，它便自动销毁。这种技术最终构建出了垃圾回收机制（多说一句，这种技术在游戏开发过程中一天都没有用）。

                 2.引用计数的最重要功能是对象共享。当有许多对象有相同的值时，将该值存储多次是一件愚蠢的事。因此让所有等值对象共享一份实值即可满足要求，这样既节省内存空间，也让速度加快（构造、析构对象费时）。

         虽然引用技术能够带来足够的便利，但它也会产生一些令人难过的影响。举个例子吧！

         假如有3个对象共享一个实值对象，即a、b、c都指向“hello ，world”字符串。现在我们想要修改a的值，注意这里只是需要修改a的值，而b、c的值不变，这时引用计数会让你无所适从。一改都改，不改也不能达到目的。怎么办？

         我们需要追踪引用计数的对象有多少个对象共享它。如果有一个共享对象修改做出修改时，我们不能改变引用计数对象，因为还有其他共享对象需要它。这是引用计数的数值开始派上用场了。这也是引用计数不得不添加的开销。亦即我们需要存储所共享的对象，也需要保存该对象的引用次数，两者是一个耦合关系。

          引用技术的实现方式是采用一个数据结构，其中含有引用次数和实际的数据对象。该数据结构将“某特定对象”以及“共享该对象的对象个数”关联起来。但是引用计数有一个例外：分开构造，但拥有相同初值的对象，不会共享该数据结构，因此各自的引用计数没有关系。例如：

          string s1("hello world");

          string  s2("hello world");

          s1和s2有着相同的string初值，由于其是分开构造，所以不会共享数据结构，即其引用计数都为1.而下面的代码：

          string s1("hello world");

          string s2 = s1;

           如果将s2赋值s1，那么两者的构造过程一致，此时共享数据结构，那么s2赋值会导致引用计数+1。

           当然我们也可以实现只要是指向相同的对象就使用引用计数技术，即仅仅在“面对真正独一无二的字符串时”才产生新的对象，否则都共享原有的对象。不过这样子代价太大，一般不提倡。