【more effective c++读书笔记】【第5章】技术(4)——Smart Pointers（智能指针）

2023-10-18 05:32
文章标签 c++ 技术 指针 智能 读书笔记 effective smart pointers

本文主要是介绍【more effective c++读书笔记】【第5章】技术(4)——Smart Pointers（智能指针），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

一、类似C++标准程序库提供的auto_ptr template的智能指针

//Smart.h
#ifndef SMART_H
#define SMART_Htemplate<typename T>
class SmartPtr{
public:SmartPtr(T* realPtr = 0); //构造函数~SmartPtr();//析构函数SmartPtr(SmartPtr& rhs); //拷贝构造函数SmartPtr& operator=(SmartPtr& rhs);//拷贝赋值运算符T* get() const; //获取原始指针T* operator->() const;//重载->运算符T& operator*() const;//重载*运算符bool operator!() const;//重载!运算符template<typename newType>operator SmartPtr<newType>();//隐式转换
private:T* pointer;
};
//构造函数
template<typename T>
SmartPtr<T>::SmartPtr(T* realPtr = 0) :pointer(realPtr){}
//析构函数
template<typename T>
SmartPtr<T>::~SmartPtr(){delete pointer;
}
//拷贝构造函数
template<typename T>
SmartPtr<T>::SmartPtr(SmartPtr<T>& rhs){pointer = rhs.pointer;//将*pointer的拥有权转移至*this，rhs不再拥有任何东西rhs.pointer = 0;
}
//拷贝赋值运算符
template<typename T>
SmartPtr<T>& SmartPtr<T>::operator=(SmartPtr<T>& rhs){if (this == &rhs)自赋值情况return *this;delete pointer;//删除目前拥有物pointer = rhs.pointer;//将*pointer的拥有权转移至*this，rhs不再拥有任何东西rhs.pointer = 0;return *this;
}
//获取原始指针
template<typename T>
T* SmartPtr<T>::get() const{return pointer;
}
//重载->运算符
template<typename T>
T* SmartPtr<T>::operator->() const{return pointer;
}
//重载*运算符
template<typename T>
T& SmartPtr<T>::operator*() const{return *pointer;
}
//重载!运算符
template<typename T>
bool SmartPtr<T>::operator!() const{if (pointer == nullptr)return true;return false;
}
//隐式转换
template<typename T>
template<typename newType>
SmartPtr<T>::operator SmartPtr<newType>(){return SmartPtr<newType>(pointer);
}#endif
//Tmb.h
#ifndef TMB_H
#define TMB_H#include<iostream>
class Top{
public:Top(int i = 0){ iTop = i; }void printT(){ std::cout << iTop << std::endl; }
private:int iTop;
};
class Middle :public Top{
public:Middle(int i = 0) :Top(i){}void printM(){ printT(); }
};
class Bottom :public Middle{
public:Bottom(int i = 0) :Middle(i){}void printB(){ printM(); }
private:int iTop;
};#endif
//main.cpp
#include"Smart.h"
#include"Tmb.h"
#include<iostream>
using namespace std;int main(){Top* p1 = new Top(1);SmartPtr<Top> sp1(p1);SmartPtr<Top> sp2(sp1);//sp1不指向任何对象sp2->printT();SmartPtr<Top> sp3;sp3 = sp2; //拷贝赋值，sp2不指向任何对象(*sp3).printT();//sp2->printT();//出错system("pause");return 0;
}
二、运用引用计数的智能指针 

//Smart.h
#ifndef SMART_H
#define SMART_Htemplate<typename T>
class SmartPtr;//需要前置声明 ,编译器将友元声明当作类的声明   
//辅助类
template<typename T>
class RefPtr{ 
private://成员访问权限全为private，不想让用户直接使用该类  friend class SmartPtr<T>;//定义智能指针类为友元，可以让智能指针类直接操纵辅助类 int refCount;T* pointer;RefPtr(T* ptr) :pointer(ptr), refCount(1){}~RefPtr(){ delete pointer; }
};
//智能指针类
template<typename T>
class SmartPtr{
public:SmartPtr(T* realPtr); //构造函数~SmartPtr();//析构函数SmartPtr(const SmartPtr& rhs); //拷贝构造函数SmartPtr& operator=(const SmartPtr&);//拷贝赋值运算符T* get() const; //获取原始指针T* operator->() const;//重载->运算符T& operator*() const;//重载*运算符bool operator!() const;//重载!运算符template<typename newType>operator SmartPtr<newType>();//隐式转换int getRefCount();//获取引用计数
private:RefPtr<T>* rp;//辅助类对象指针  
};
//构造函数
template<typename T>
SmartPtr<T>::SmartPtr(T* realPtr) :rp(new RefPtr<T>(realPtr)){}
//析构函数
template<typename T>
SmartPtr<T>::~SmartPtr(){if (--rp->refCount==0)//操作数引用次数减1，如果为0，说明没有对象被引用，删除delete rp;
}
//拷贝构造函数
template<typename T>
SmartPtr<T>::SmartPtr(const SmartPtr<T>& rhs):rp(rhs.rp){++rp->refCount;//左操作数引用次数加1
}
//拷贝赋值运算符
template<typename T>
SmartPtr<T>& SmartPtr<T>::operator=(const SmartPtr<T>& rhs){if (this == &rhs) //自赋值情况return *this;++rhs.rp->refCount;//右操作数引用次数加1if (--rp->refCount == 0)//左操作数引用次数减1，如果为0，说明没有对象被引用，删除delete rp;rp = rhs.rp;return *this;
}
//获取原始指针
template<typename T>
T* SmartPtr<T>::get() const{return rp->pointer;
}
//重载->运算符
template<typename T>
T* SmartPtr<T>::operator->() const{return rp->pointer;
}
//重载*运算符
template<typename T>
T& SmartPtr<T>::operator*() const{return *(rp->pointer);
}
//重载!运算符
template<typename T>
bool SmartPtr<T>::operator!() const{if (rp->pointer == nullptr)return true;return false;
}
//隐式转换
template<typename T>
template<typename newType>
SmartPtr<T>::operator SmartPtr<newType>(){return SmartPtr<newType>(rp->pointer);
}
template<typename T>
int SmartPtr<T>::getRefCount(){return rp->refCount;
}
#endif
//Tmb.h
#ifndef TMB_H
#define TMB_H#include<iostream>
class Top{
public:Top(int i = 0){ iTop = i; }void printT(){ std::cout << iTop << std::endl; }
private:int iTop;
};
class Middle :public Top{
public:Middle(int i = 0) :Top(i){}void printM(){ printT(); }
};
class Bottom :public Middle{
public:Bottom(int i = 0) :Middle(i){}void printB(){ printM(); }
private:int iTop;
};#endif
//main.cpp
#include"Smart.h"
#include"Tmb.h"
#include<iostream>
using namespace std;int main(){Top* p1 = new Top(1);SmartPtr<Top> sp1(p1);cout << "此时sp1的引用计数为：" << sp1.getRefCount() << endl;// 1SmartPtr<Top> sp2(sp1);//sp1,sp2的rp指向同一个对象  cout << "此时sp1的引用计数为：" << sp1.getRefCount() << endl;// 2  cout << "此时sp2的引用计数为：" << sp2.getRefCount() << endl;// 2cout << "---------------------------------------" << endl;Top* p2 = new Top(2);SmartPtr<Top> sp3(p2);cout << "此时sp1的引用计数为：" << sp1.getRefCount() << endl;//2  cout << "此时sp2的引用计数为：" << sp2.getRefCount() << endl;//2  cout << "此时sp3的引用计数为：" << sp3.getRefCount() << endl;//1  cout << "---------------------------------------" << endl;sp3 = sp1;//首先sp1的引用计数加1，因为多了一个sp3指向它的对象，所以sp1的引用计数此时为3//而sp3引用计数此时减1，变成了0，此时 p2这个内存没有人占用，所以此时释放，这个时候调用析构函数删除p2   cout << "此时sp1的引用计数为：" << sp1.getRefCount() << endl;// 3cout << "此时sp2的引用计数为：" << sp2.getRefCount() << endl;// 3cout << "此时sp3的引用计数为：" << sp3.getRefCount() << endl;// 3sp1->printT(); (*sp1).printT();system("pause");return 0;
}


这篇关于【more effective c++读书笔记】【第5章】技术(4)——Smart Pointers（智能指针）的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/230505。

相关文章

C++ move 的作用详解及陷阱最佳实践

C++ move 的作用详解及陷阱最佳实践

《C++move的作用详解及陷阱最佳实践》文章详细介绍了C++中的`std::move`函数的作用,包括为什么需要它、它的本质、典型使用场景、以及一些常见陷阱和最佳实践,感兴趣的朋友跟随小编一起看... 目录C++ move 的作用详解一、一句话总结二、为什么需要 move？C++98/03 的痛点⚡C++
阅读更多...
详解C++ 存储二进制数据容器的几种方法

详解C++ 存储二进制数据容器的几种方法

《详解C++存储二进制数据容器的几种方法》本文主要介绍了详解C++存储二进制数据容器,包括std::vector、std::array、std::string、std::bitset和std::ve... 目录1.std::vector<uint8_t>（最常用）特点：适用场景：示例：2.std::arra
阅读更多...
C++构造函数中explicit详解

C++构造函数中explicit详解

《C++构造函数中explicit详解》explicit关键字用于修饰单参数构造函数或可以看作单参数的构造函数,阻止编译器进行隐式类型转换或拷贝初始化,本文就来介绍explicit的使用,感兴趣的可以... 目录1. 什么是explicit2. 隐式转换的问题3.explicit的使用示例基本用法多参数构造
阅读更多...
C++,C#,Rust,Go,Java,Python,JavaScript的性能对比全面讲解

C++,C#,Rust,Go,Java,Python,JavaScript的性能对比全面讲解

《C++,C#,Rust,Go,Java,Python,JavaScript的性能对比全面讲解》：本文主要介绍C++,C#,Rust,Go,Java,Python,JavaScript性能对比全面... 目录编程语言性能对比、核心优势与最佳使用场景性能对比表格C++C#RustGoJavapythonjav
阅读更多...
C++打印 vector的几种方法小结

C++打印 vector的几种方法小结

《C++打印vector的几种方法小结》本文介绍了C++中遍历vector的几种方法,包括使用迭代器、auto关键字、typedef、计数器以及C++11引入的范围基础循环,具有一定的参考价值,感兴... 目录1. 使用迭代器2. 使用 auto (C++11) / typedef / type alias
阅读更多...
C++ scoped_ptr 和 unique_ptr对比分析

C++ scoped_ptr 和 unique_ptr对比分析

《C++scoped_ptr和unique_ptr对比分析》本文介绍了C++中的`scoped_ptr`和`unique_ptr`,详细比较了它们的特性、使用场景以及现代C++推荐的使用`uni... 目录1. scoped_ptr基本特性主要特点2. unique_ptr基本用法3. 主要区别对比4. u
阅读更多...
C++11中的包装器实战案例

C++11中的包装器实战案例

《C++11中的包装器实战案例》本文给大家介绍C++11中的包装器实战案例,本文结合实例代码给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友参考下吧... 目录引言1.std::function1.1.什么是std::function1.2.核心用法1.2.1.包装普通函数1.2.
阅读更多...
C++多线程开发环境配置方法

C++多线程开发环境配置方法

《C++多线程开发环境配置方法》文章详细介绍了如何在Windows上安装MinGW-w64和VSCode,并配置环境变量和编译任务,使用VSCode创建一个C++多线程测试项目,并通过配置tasks.... 目录下载安装 MinGW-w64下载安装VS code创建测试项目配置编译任务创建 tasks.js
阅读更多...
python协程实现高并发的技术详解

python协程实现高并发的技术详解

《python协程实现高并发的技术详解》协程是实现高并发的一种非常高效的方式,特别适合处理大量I/O操作的场景,本文我们将简单介绍python协程实现高并发的相关方法,需要的小伙伴可以了解下... 目录核心概念与简单示例高并发实践：网络请求协程如何实现高并发：核心技术协作式多任务与事件循环非阻塞I/O与连接
阅读更多...
C++ 多态性实战之何时使用 virtual 和 override的问题解析

C++ 多态性实战之何时使用 virtual 和 override的问题解析

《C++多态性实战之何时使用virtual和override的问题解析》在面向对象编程中,多态是一个核心概念,很多开发者在遇到override编译错误时,不清楚是否需要将基类函数声明为virt... 目录C++ 多态性实战：何时使用 virtual 和 override？引言问题场景判断是否需要多态的三个关
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2