数据结构库——智能指针的实现（上）

1，前面博文面的单链表实现中运用了大量的原生指针，这里能否使用智能指针（SmartPointer）替换单链表（LinkList）中的原生指针？

   1，不能简单的替换，程序会崩溃；

  

2，问题在于：

       1，SmartPointer 的设计方案：

              1，指针生命周期结束时主动释放堆空间；

              2，一片堆空间最多只能由一个指针标识；

                     1，这个就是问题所在，因为在 LinkList 中遍历的时候将多个指针指向同一个元素；

              3，杜绝指针运算和指针比较；

             

3，新的设计方案：

       1，创建新的智能指针：

 

              1，Pointer 是智能指针的抽象父类（模板）：

                     1，纯虚析构函数 virtual ~Pointer() = 0;

                            1，因为 Pointer 是抽象父类，需要被继承产生正正的指针；

                     2，重载 operator->()；

                     3，重载 operator*()；

              2，Pointer 的接口定义：

                    

 

4，Pointer 的实现：

 1 #ifndef POINTER_H
 2 #define POINTER_H
 3 
 4 #include "Object.h"
 5 
 6 namespace DTLib
 7 {
 8 
 9 template <typename T>
10 class Pointer : public Object
11 {
12 protected:
13 　　 T* m_pointer;
14 
15 public:
16     Pointer( T* p = NULL )
17     {
18         m_pointer = p;
19 　　 }
20 
21     T* operator-> ()       
22     {
23         return m_pointer;
24 　　 }
25 
26     T& operator* ()
27     {
28         return *m_pointer;
29 　　 }
30 
31     const T* operator-> () const  // 为了 const 函数调用而准备
32     {
33         return m_pointer;
34 　　 }
35 
36     const T& operator* () const  // 为了 const 函数调用而准备
37     {
38         return *m_pointer;
39 　　 }
40 
41     bool isNull() const  // 做成 const 函数是为了被 const 函数调用
42     {
43         return ( m_pointer == NULL );
44 　　 }
45 
46     T* get() const  // 做成 const 函数是为了被 const 函数调用
47     {
48         return m_pointer;
49 　　 }
50 
51 };
52 
53 }

 

6，SmartPointer 的实现（重新架构）：

 1 #ifndef SMARTPOINTER_H
 2 #define SMARTPOINTER_H
 3 
 4 #include "Pointer.h"
 5 
 6 namespace DTLib
 7 {
 8 
 9 template <typename T>
10 class SmartPointer : public Pointer<T>
11 {
12 public:
13     SmartPointer(T* p = NULL) : Pointer<T>(p)
14     {
15 　　 }
16 
17     SmartPointer(const SmartPointer<T>& obj)  // 这里为了一片堆空间只能由一个指//针标识；
18     {
19         this->m_pointer = obj.m_pointer;
20         const_cast<SmartPointer<T>&>(obj).m_pointer = NULL; // 去除常量属性、然后置空；
21 　　 }
22 
23     SmartPointer<T>& operator= (const SmartPointer<T>& obj)
24     {
25         if( this != &obj)
26         {
27             T* p = this->m_pointer;  // 改成异常安全的，之前是 delete m_pointer;
28             this->m_pointer = obj.m_pointer;
29             const_cast<SmartPointer<T>&>(obj).m_pointer = NULL;
30 
31             delete p;
32         }
33 
34         return *this;
35 　　 }
36 
37     ~SmartPointer()  // 必须要，否则这里是纯虚类；
38     {
39         delete this->m_pointer;
40     }
41 };
42 
43 }
44 
45 #endif // SMARTPOINTER_H
posted @ 2019-05-25 15:47  子宇24  阅读(375)  评论(0)  编辑  收藏  举报