我們之前在 C++ 的學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)了有關(guān)智能指針的知識。那么智能指針的意義是現(xiàn)代 C++ 開發(fā)庫中最重要的類模板之一；是 C++ 中自動內(nèi)存管理的主要手段，它能夠在很大程度上避開內(nèi)存相關(guān)的問題。在 STL 標(biāo)準(zhǔn)庫中的智能指針為 auto_ptr，它的特點(diǎn)是：1、生命周期結(jié)束時，銷毀指向的內(nèi)存空間；2、不能指向堆數(shù)組，只能指向堆對象（變量）；3、一片堆空間只屬于一個智能指針對象；4、多個智能指針對象不能指向同一片堆空間。

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        下來我們就來使用下 auto_ptr 智能指針

#include <iostream>
#include <string>
#include <memory>

using namespace std;

class Test
{
    string m_name;
public:
    Test(const char* name)
    {
        cout << "Hello, " << name << "!" << endl;
        
        m_name = name;
    }
    
    void print()
    {
        cout << "I'm " << m_name << "!" << endl;
    }
    
    ~Test()
    {
        cout << "Goodbye, " << m_name << "!" << endl;
    }
};

int main()
{
   auto_ptr<Test> pt(new Test("D.T.Software"));
   
   cout << "pt = " << pt.get() << endl;
   
   pt->print();
   
   cout << endl;
   
   auto_ptr<Test> pt1(pt);
   
   cout << "pt = " << pt.get() << endl;
   cout << "pt1 = " << pt1.get() << endl;
   
   pt1->print();
    
    return 0;
}

        我們定義了一個類 Test 用來說明問題。在 main 函數(shù)中先是用 auto_ptr 指針來創(chuàng)建了一個指向 Test 類的指針，經(jīng)過下面這個指針 pt1 的操作后，pt 指針會指向空了。我們來看看編譯結(jié)果

        我們看到在經(jīng)過指針 pt1 指向 pt 操作之后，指針 pt 的值便為空了。而且我們也沒有 delete，它便會自動的去刪除指針，執(zhí)行了析構(gòu)函數(shù)。下來我們再來說說 STL 標(biāo)準(zhǔn)庫中的其它智能指針：a> shared_ptr，帶有引用計數(shù)機(jī)制，支持多個指針對象指向同一片內(nèi)存；b> weak_ptr，配合 shared_ptr 而引入的一種智能指針；c> unique_ptr，一個指針對象指向一片內(nèi)存空間，不能拷貝構(gòu)造和賦值。

        下來我們再來看看 QT 中的智能指針：a> QPointer，當(dāng)其指向的對象被銷毀時，它會被自動置空，但是它析構(gòu)時不會自動銷毀所指向的對象；b> QSharedPointer，引用計數(shù)型智能指針，可以被自由地拷貝和賦值，當(dāng)引用計數(shù)為 0 時才刪除指向的對象。我們還是以 QT 中的代碼為例來進(jìn)行分析（跟 C++ 差不多）

#include <QPointer>
#include <QSharedPointer>
#include <QDebug>

class Test : public QObject
{
    QString m_name;
public:
    Test(const char* name)
    {
        qDebug() << "Hello, " << name << "!";

        m_name = name;
    }

    void print()
    {
        qDebug() << "I'm " << m_name << "!";
    }

    ~Test()
    {
        qDebug() << "Goodbye, " << m_name << "!";
    }
};

int main()
{
    QPointer<Test> pt(new Test("D.T.Software"));
    QPointer<Test> pt1(pt);
    QPointer<Test> pt2(pt);

    pt->print();
    pt1->print();
    pt2->print();

    delete pt;

    qDebug() << endl;

    qDebug() << "pt = " << pt;
    qDebug() << "pt1 = " << pt1;
    qDebug() << "pt2 = " << pt2;

    QSharedPointer<Test> spt(new Test("David"));
    QSharedPointer<Test> spt1(spt);
    QSharedPointer<Test> spt2(spt);

    spt->print();
    spt1->print();
    spt2->print();

    return 0;
}

        在 QT 中的輸出是用 QDebug，它里面的字符串是用 QString 表示。我們在 QPointer 類中是手動調(diào)用 delete 的，而在 QSharedPointer 并沒有去調(diào)用 delete。來看看編譯結(jié)果

        我們看到已經(jīng)實現(xiàn)了。在刪除了 QPointer 類后，它的三個指針都指向為空了。這便有效的防止了內(nèi)存泄漏和野指針的操作了。那么我們介紹了這么多的智能指針后，我們再基于我們之前創(chuàng)建的智能指針，在它的基礎(chǔ)上自己再來實現(xiàn)一個智能指針類模板。

SmartPointer.h 源碼

#ifndef _SMARTPOINTER_H_
#define _SMARTPOINTER_H_

template
< typename T >
class SmartPointer
{
    T* mp;
public:
    SmartPointer(T* p = NULL)
    {
        mp = p;
    }
    
    SmartPointer(const SmartPointer<T>& obj)
    {
        mp = obj.mp;
        const_cast<SmartPointer<T>&>(obj).mp = NULL;
    }
    
    SmartPointer<T>& operator = (const SmartPointer<T>& obj)
    {
        if( this != &obj )
        {
            delete mp;
            mp = obj.mp;
            const_cast<SmartPointer<T>&>(obj).mp = NULL;
        }
        
        return *this;
    }
    
    T* operator -> ()
    {
        return mp;
    }
    
    T& operator * ()
    {
        return *mp;
    }
    
    bool isNull()
    {
        return (mp == NULL);
    }
    
    T* get()
    {
        return mp;
    }
    
    ~SmartPointer()
    {
        delete mp;
    }
};

#endif

test.cpp 源碼

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

using namespace std;

class Test
{
    string m_name;
public:
    Test(const char* name)
    {
        cout << "Hello, " << name << "!" << endl;
        
        m_name = name;
    }
    
    void print()
    {
        cout << "I'm " << m_name << "!" << endl;
    }
    
    ~Test()
    {
        cout << "Goodbye, " << m_name << "!" << endl;
    }
};

int main()
{
    SmartPointer<Test> pt(new Test("D.T.Software"));

    cout << "pt = " << pt.get() << endl;

    pt->print();

    cout << endl;

    SmartPointer<Test> pt1(pt);

    cout << "pt = " << pt.get() << endl;
    cout << "pt1 = " << pt1.get() << endl;

    pt1->print();

    return 0;
}

        我們在 main 函數(shù)沒有改動，只是將 auto_ptr 指針改為我們自己實現(xiàn)的 SmartPointer 了，再來看看是不是和之前的效果是一樣的呢？

        通過對智能指針類模板的學(xué)習(xí)，總結(jié)如下：1、智能指針是 C++ 中自動內(nèi)存管理的主要手段；2、智能指針在各種平臺上都有不同的表現(xiàn)形式；3、智能指針能夠盡可能的避開內(nèi)存相關(guān)的問題；4、STL 和 Qt 中都提供了對智能指針的支持。

        歡迎大家一起來學(xué)習(xí) C++ 語言，可以加我QQ：243343083。

當(dāng)前標(biāo)題：智能指針類模板（五十）
網(wǎng)頁網(wǎng)址：http://chinadenli.net/article38/ppdssp.html

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