9.手写实现智能指针类需要实现哪些函数？

1.智能指针是一个数据类型，一般用模板实现，模拟指针行为的同时还提供自动垃圾回收机制。它会自动记录SmartPointer<T*>对象的引用计数，一旦T类型对象的引用计数为0，就释放该对象。

除了指针对象外，我们还需要一个引用计数的指针设定对象的值，并将引用计数计为1，需要一个构造函数。新增对象还需要一个构造函数，析构函数负责引用计数减少和释放内存。

通过覆写赋值运算符，才能将一个旧的智能指针赋值给另一个指针，同时旧的引用计数减1，新的引用计数加1

2.手写实现一个简单的智能指针类，通常需要实现以下几个主要函数：

①构造函数：至少需要一个构造函数，用于初始化智能指针并管理指向的原始指针。可以有不同的构造函数，用于从不同类型的指针或其他智能指针进行初始化。

②析构函数：析构函数是智能指针的关键部分，它负责在适当的时候释放管理的原始指针资源，防止内存泄漏。

③拷贝构造函数：如果希望智能指针支持拷贝语义，需要实现拷贝构造函数。拷贝构造函数会创建一个新的智能指针，该指针与另一个智能指针共享同一个原始指针。

④移动构造函数：如果希望智能指针支持移动语义，需要实现移动构造函数。移动构造函数会转移原始指针的所有权，使得源指针不再拥有资源，而目标指针接管资源的管理。

⑤拷贝赋值运算符：如果希望智能指针支持拷贝赋值操作（例如 ptr1 = ptr2;），需要实现拷贝赋值运算符。这样可以确保两个智能指针共享同一个资源。

⑥移动赋值运算符：如果希望智能指针支持移动赋值操作（例如 ptr1 = std::move(ptr2);），需要实现移动赋值运算符。这样可以在转移资源所有权时避免重复释放。

⑦解引用操作符：实现解引用操作符（operator*和operator->）以允许智能指针像原始指针一样使用。

⑧布尔转换操作符：为了能够在条件语句中使用智能指针，可以实现布尔转换操作符（operator bool()或explicit operator bool()）。

⑨重载其他运算符（可选）：还可以根据需要重载其他运算符，以使智能指针更灵活地适应不同的场景。

此外，可能还需要考虑其他细节，比如异常安全性、空指针处理等。编写高质量的智能指针类需要小心处理资源管理和多线程问题，确保它们正确、高效地管理内存，并在适当的时候释放资源。建议在实现智能指针类时使用现代C++特性，如移动语义和RAII（资源获取即初始化）原则，以简化代码并提高效率。

3.实例

手写实现一个简单的shared_ptr类需要涉及一些复杂的概念，包括动态内存分配、析构函数、拷贝构造函数、拷贝赋值运算符和移动语义。以下是一个简单版本的shared_ptr：

template<typename T>
class SharedPtr 
{
public:
    SharedPtr(T* ptr = nullptr) : ptr_(ptr), count_(ptr ? new int(1) : nullptr) {}

    ~SharedPtr() 
    {
        if (ptr_ && (--(*count_) == 0)) 
        {
            delete ptr_;
            delete count_;
        }
    }

    SharedPtr(const SharedPtr& sp) : ptr_(sp.ptr_), count_(sp.count_) 
    {
        if (ptr_) ++(*count_);
    }

    SharedPtr& operator=(const SharedPtr& sp)
    {
        if (this != &sp)
        {
            if (ptr_ && (--(*count_) == 0))
            {
                delete ptr_;
                delete count_;
            }
            ptr_ = sp.ptr_;
            count_ = sp.count_;
            if (ptr_) ++(*count_);
        }
        return *this;
    }

    T& operator*() const 
    {
        return *ptr_;
    }

    T* operator->() const
    {
        return ptr_;
    }

    int use_count() const 
    {
        return ptr_ ? *count_ : 0;
    }

private:
    T* ptr_;
    int* count_;  // 记录共享资源的引用计数
};

在这个例子中，我们的SharedPtr类模拟了std::shared_ptr的基本功能：它包含一个原始指针和一个引用计数器。构造函数初始化这两个成员，并适当地设置引用计数。析构函数在适当的时候删除原始指针并重置引用计数。拷贝构造函数和拷贝赋值运算符实现了SharedPtr对象之间的深拷贝，同时更新引用计数。

请注意，这个示例的SharedPtr是非常简化的，它没有处理异常、线程安全等问题，也没有实现自定义删除器、数组、与std::weak_ptr的互动等高级功能。在实际使用中，应优先使用标准库的智能指针，如std::shared_ptr，因为它们已经处理了这些复杂的问题，并且经过了严格的测试和优化。