SharedPointer

文章目录

1 继承关系类图
2 SharedPointer设计要点
3 代码实现
4 智能指针相关注意点

1 继承关系类图

2 SharedPointer设计要点

SharedPointer肯定是类模板，我们需要通过计数机制（ref）标识堆内存：

堆内存被指向时：ref++；
指针被置空时：ref–；
ref==0时：释放堆内存。

计数机制原理剖析：

SharedPointer类的声明：

智能指针的比较 ：由于SharedPointer支持多个对象同时指向一片堆空间；因此，必须支持比较操作！

3 代码实现

SharedPointer.h

#ifndef SHAREDPOINTER_H
#define SHAREDPOINTER_H#include <cstdlib>
#include "Pointer.h"
#include "Exception.h"namespace LemonLib
{template <typename T>
class SharedPointer : public Pointer<T>
{protected:int* m_ref;void assign(const SharedPointer<T>& obj){m_ref = obj.m_ref;this->m_pointer = obj.m_pointer;if (m_ref){(*m_ref)++;}}public:SharedPointer(T* p = NULL) : m_ref(NULL){if (p){m_ref = reinterpret_cast<int*>(malloc(sizeof(int)));if (m_ref){*m_ref = 1;this->m_pointer = p;}else{THROW_EXCEPTION(NoEnoughMemoryException, "No memory to create SharedPointer object...");}}}SharedPointer(const SharedPointer<T>& obj) : Pointer<T>(NULL){assign(obj);}SharedPointer<T>& operator = (const SharedPointer<T>& obj){if (this != &obj){clear();assign(obj);}return *this;}void clear(){T* toDel = this->m_pointer;int* ref = m_ref;this->m_pointer = NULL;m_ref = NULL;if (ref){(*ref)--;if (*ref == 0){free(ref);delete toDel;}}}~SharedPointer(){clear();}
};template <typename T>
bool operator == (const SharedPointer<T>& l, const SharedPointer<T>& r)
{return (l.get() == r.get());    // get函数需要为const函数
}template <typename T>
bool operator != (const SharedPointer<T>& l, const SharedPointer<T>& r)
{return !(l == r);
}}#endif // SHAREDPOINTER_H

main.cpp

#include <iostream>#include "SmartPointer.h"
#include "Exception.h"
#include "Object.h"
#include "List.h"
#include "SeqList.h"
#include "StaticList.h"
#include "DynamicList.h"
#include "Array.h"
#include "StaticArray.h"
#include "DynamicArray.h"
#include "LinkList.h"
#include "StaticLinkList.h"
#include "Pointer.h"
#include "SmartPointer.h"
#include "SharedPointer.h"using namespace std;
using namespace LemonLib;class Test : public Object
{public:int value;Test() : value(66){cout << "Test()" << endl;}~Test(){cout << "~Test()" << endl;}
};int main()
{SharedPointer<Test> sp0 = new Test();SharedPointer<Test> sp1 = sp0;SharedPointer<Test> sp2;sp2 = sp0;sp2->value = 123;cout << sp0->value << endl;cout << sp1->value << endl;cout << sp2->value << endl;sp1.clear();cout << (sp0 == sp1) << endl;const SharedPointer<Test> sp3 = new Test();//sp3->value = 0;//error: assignment of member 'Test::value' in read-only objectreturn 0;
}

4 智能指针相关注意点

指针指针的使用军规：

只用用来指向堆空间中的单个变量（对象）；
不同类型的智能指针对象不能混合使用；
不要使用delete释放智能指针指向的堆空间。

SharedPointer智能指针总结：

SharedPointer最大程度的模拟了原生指针的行为；
计数机制确保多个智能指针合法的指向同一片堆空间；
智能指针只能用于指向堆空间中的内存；
不同类型的智能指针不要混合使用；
堆对象的生命周期由智能指针进行管理。

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