C++ share_prt 简单设计和实现

C++ 比较烦恼的是内存的管理，new是简单，不够，delete偶尔就会忘记。或者说，出现，多个对象共享多一个内存，一个delete以后，导致其他也不能用的不良情况，所以就跑出了一个智能指针来进行管理。

 

设计需求：

1.该智能指针能接受各种类型的指针 -- 使用模板

2.智能指针需要知道该对象有多少个人在用他 -- 大家用的同一个计数器 int * num;

3.共同使用同一个内存 --  数据指针 T * data;

ps:目前为线程不安全的实现，若要达到线程安全，需要使用一个共同的互斥变量。

 

#ifndef SHARE_PTR_H
#define SHARE_PTR_H

template<typename T>
class share_ptr{
private:
    T * data;
    int * num;
public:
    /**
      * @brief 构造函数，通过传入的对象指针进行初始化，
      *     并将计数器置1
      */
    share_ptr(T * t):data(t);

    /**
      * @brief 析构函数，判断当前对象是否为最后一个，
      *     是就delete,不是就计数减1
      */
    ~share_ptr();
    
    /**
      * @brief 拷贝构造函数，通过rhs的值赋值，
      *     并将计数器加1
      */
    share_ptr(share_ptr<T>& rhs);

    /**
      * @brief 赋值，判断当前对象是否一致，
      *     是则返回，不是则析构之前的，并用现在的赋值，
      *        计数器加1
      */
    share_ptr<T>& operator =( share_ptr<T>& rhs);
    
    /**
      * @brief 返回数据的引用
      */
    T& operator *(){ return *data; }  
    
    /**
      * @brief 返回数据的指针
      */
    T* operator ->() { return data; }  
    
    /**
      * @brief 获取当前有多少个共同使用者
      */
    int count(){ return *num;}
};

#endif //SHARE_PTR_H

 

实现

#ifndef SHARE_PTR_H
#define SHARE_PTR_H

#include <stdio.h>
#include <iostream>

#ifdef _DEBUG
#define DEBUG(fmt)  printf (fmt) 
#else
#define DEBUG(x)  
#endif


template<typename T>
class share_ptr{
private:
    T * data;
    int * num;
public:
    share_ptr(T * t):data(t){
        num = new int;
        *num = 1;
        DEBUG("share_ptr(T * t):data(t)\n");
    }

    ~share_ptr(){
        if(*num>1){
            (*num)--;
            DEBUG("~share_ptr,num = k\n");
        }else{
            DEBUG("~share_ptr,num = 0\n");
            delete data;
            delete num;
            data = NULL;
            num = NULL;
        }
    }
    //拷贝构造
    share_ptr(share_ptr<T>& rhs){
        data = rhs.data;
        num = rhs.num;
        (*num)++;
        DEBUG("share_ptr(share_ptr<T>& rhs)\n");
    }

    //赋值
    share_ptr<T>& operator =( share_ptr<T>& rhs){
        if( data == rhs.data){
            DEBUG("share_prt<T>& operator=(share_ptr<T>& rhs)\n");
            return *this;
        }else{
            //判断本来指向的指针是否是最后一个，是的话，就delete掉，不是的话就*num--
            if(*num == 1){
                delete data;
                delete num;
                data = NULL;
                num = NULL;
            }else{ (*num)--; }
            data = rhs.data;
            num = rhs.num;
            (*num)++;
        }
        DEBUG("share_prt<T>& operator=(share_ptr<T>& rhs)\n");
        return *this;
    }
    T& operator *(){ return *data; }  
    T* operator ->() { return data; }  
    int count(){ return *num;}
};

#endif //SHARE_PTR_H

 

测试:

#include <iostream>
#include <string>
#include "share_ptr.h"

using namespace std;

int main(){
    {
        share_ptr<string> ps( new string("hello world") );
        cout << *ps <<" count:"<<  ps.count() << endl;
        share_ptr<string> ps2(ps);
        cout << *ps2 <<" count:"<<  ps2.count() << endl;
        share_ptr<string> ps3 = ps;
        cout << *ps3 <<" count:"<<  ps2.count() << endl;
        ps2 = ps3;
        cout << *ps2 <<" count:"<<  ps2.count() << endl;
    }
    system("pause");


    return 0;
}