C++ 智能指针 auto_ptr 和 shared_ptr
首先，如果你不知道什么是智能指针，请先移步：C++智能指针简单剖析
1.auto_ptr
1 #ifndef AUTO_PTR_H 2 #define AUTO_PTR_H 3 4 template<typename T> 5 class auto_ptr 6 { 7 public : 8 //使用explicit关键字避免隐式转换 9 explicit auto_ptr(T* p=0); 10 ~auto_ptr(); 11 12 //使用另一个类型兼容的auto_ptr来初始化一个新的auto_ptr 13 template<typename U> 14 auto_ptr(auto_ptr<U>& rhs); 15 16 template<typename U> 17 auto_ptr<T>& operator=(auto_ptr<U>& rhs); 18 19 T& operator*() const; 20 T* operator->() const; 21 22 //返回原始对象的指针 23 T* get() const; 24 //放弃指针的所有权 25 T* release(); 26 //删除原有指针并获得指针p的所有权 27 void reset(T* p=0); 28 29 private: 30 T* pointee; 31 }; 32 33 template<typename T> 34 auto_ptr<T>::auto_ptr(T* p) 35 :pointee(p) 36 {} 37 38 template<typename T> 39 auto_ptr<T>::~auto_ptr() 40 { 41 delete pointee; //如果所有权被转移了，我们会将指针置0，delete空指针不会发生任何事 42 } 43 44 template<typename T> 45 template<typename U> 46 auto_ptr<T>::auto_ptr(auto_ptr<U>& rhs) 47 :pointee(rhs.release()) //转交所有权，即rhs将所有权转交给this，并将自身指针置0 48 {} 49 50 template<typename T> 51 template<typename U> 52 auto_ptr<T>& auto_ptr<T>::operator=(auto_ptr<U>& rhs) 53 { 54 if(this!=&rhs) 55 reset(rhs.release()); 56 return *this; 57 } 58 59 template<typename T> 60 T& auto_ptr<T>::operator*() const 61 { 62 return *pointee; 63 } 64 65 template<typename T> 66 T* auto_ptr<T>::operator->() const 67 { 68 return pointee; 69 } 70 71 template<typename T> 72 T* auto_ptr<T>::get() const 73 { 74 return pointee; 75 } 76 77 template<typename T> 78 T* auto_ptr<T>::release() 79 { 80 T* oldpointee=pointee; 81 pointee=0; //置NULL 82 return oldpointee; //交出所有权 83 } 84 85 template<typename T> 86 void auto_ptr<T>::reset(T* p) 87 { 88 if(pointee!=p) 89 { 90 delete pointee; //删除原有的 91 pointee=p; //设置新的 92 } 93 } 94 95 #endif
2.shared_ptr
实现原理：
当多个shared_ptr管理同一个指针，仅当最后一个shared_ptr析构时，指针才被delete。为实现这一点，我们需要一个引用计数（reference counting）。引用计数指的是，所有管理同一个裸指针（raw pointer）的shared_ptr，都共享一个引用计数器，每当一个shared_ptr被赋值（或拷贝构造）给其它shared_ptr时，这个共享的引用计数器就加1，当一个shared_ptr析构或者被用于管理其它裸指针时，这个引用计数器就减1，如果此时发现引用计数器为0，那么说明它是管理这个指针的最后一个shared_ptr了，于是我们释放指针指向的资源。
在底层实现中，这个引用计数器保存在某个内部类型里（这个类型中还包含了deleter，它控制了指针的释放策略，默认情况下就是普通的delete操作），而这个内部类型对象在shared_ptr第一次构造时以指针的形式保存在shared_ptr中。shared_ptr在赋值和拷贝构造另一个shared_ptr时，这个指针被另一个shared_ptr共享。在引用计数归零时，这个内部类型指针与shared_ptr管理的资源一起被释放。此外，为了保证线程安全性，引用计数器的加1，减1操作都是原子操作，它保证shared_ptr由多个线程共享时不会出问题。
下面看看一个例子：
shared_ptr 是引用计数型（reference counting）智能指针，它在堆（heap）上放了个计数值（count）。shared_ptr 包含两个成员，一个是指向 Foo 的指针 ptr，另一个是 ref_count 指针（不一定是原始指针，有可能是 class 类型），指向堆上的 ref_count 对象。ref_count 对象有多个成员，具体的数据结构如图所示，其中 use_count为我们所说的计数，deleter 和 allocator 是可选的。
shared_ptr安全级别：
-
一个 shared_ptr 对象实体可被多个线程同时读取；
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两个 shared_ptr 对象实体可以被两个线程同时写入，“析构”算写操作；
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如果要从多个线程读写同一个 shared_ptr 对象，那么需要加锁。
具体的代码实现这里不涉及，有兴趣的朋友可以去看一看boost的实现～
