C++智能指针（二）模拟实现三种智能指针

https://blog.csdn.net/nou_camp/article/details/70186721

在上一篇博客中提到了Auto_ptr(C++智能指针（一）)，下面进行模拟实现Auto_ptr
采用类模板实现

#include<iostream>
using namespace std;
template<class T>
class Autoptr
{
public:
    Autoptr(T* ptr = NULL)
        :_ptr(ptr)
    {}
    //Autoptr()
        :_ptr(NULL)
    //{}
    Autoptr(Autoptr<T>& ap)
    {
        this->_ptr = ap._ptr;
        ap._ptr = NULL;
    }
    Autoptr<T>& operator=(Autoptr<T>& sp)
    {
        if (this != &sp)
        {
            delete this->_ptr;
            _ptr = sp._ptr;
            sp._ptr = NULL;
        }
        return *this;
    }
    T* operator->()
    {
        return _ptr;
    }
    T operator*()
    {
        return *_ptr;
    }
    ~Autoptr()
    {
        delete _ptr;
        _ptr = NULL;
    }
    void  Reset(T* ptr = 0)
    {
        if (_ptr != ptr)
        {
            delete  _ptr;
        }
        _ptr = ptr;
    }
protected:
    T* _ptr;
};

void test()
{
    //int *p1 = new int(10);
    //Autoptr<int>ap1(p1);
    Autoptr<int> ap1(new int(10));//上面的两行代码可以直接用本行代码代替
    cout << *ap1 << endl;
    Autoptr<int> ap2(ap1);
    cout << *ap2 << endl;
    Autoptr<int> ap3(new int(20));
    ap3 = ap2;
    cout << *ap3 << endl;
    //cout << *ap1 << endl;//会使代码出错
}
int main()
{
    test();
    system("pause");
    return 0;
}

这里写图片描述

//cout << *ap1 << endl;//会使代码出错
这是test函数中的代码，执行这句代码，会使程序崩溃，这是因为ap1已经把它指向的空间交给了ap2去管理，所以ap1已经不具备访问原来自己所指向的空间的权限。所以对它进行解引用是非法的。
所以可以看清auto_ptr的本质是管理权的转移，即ap1将自己所指向的空间交给ap2来管理，析构也是由ap2来完成。

由上面可知auto_ptr有严重缺陷，所以后来有人写了scopedptr，慢慢发展形成了第三方库。
scopedptr ->防拷贝，意思就是不能进行拷贝，简单地说是一种简单粗暴的方式。下面模拟实现scopedptr。采用模板类实现。

template<class T>
class scopedptr
{
public:
    scopedptr(T *ptr)
        :_ptr(ptr)
    {}
    T* operator->()
    {
        return _ptr;
    }
    T operator*()
    {
        return *_ptr;
    }
    ~scopedptr()
    {
        delete _ptr;
        _ptr = NULL;
    }
protected:
    scopedptr<T>& operator=(const scopedptr<T>& s);
    scopedptr(scopedptr<T>& ap);
private:
    T* _ptr;
};
void test()
{
    scopedptr<int> s1(new int(10));
    //scopedptr<int> s2(s1);//有错误，编译不通过
    cout << *s1 << endl;
}
int main()
{
    test();
    system("pause");
    return 0;
}

scopedptr中对拷贝构造函数和赋值运算符的重载函数只是进行了声明，并没有去定义这两个函数，而且声明为protected或者是private，这是防止别人在类外对这两个函数进行定义。防止拷贝，所以说scopedptr是一种简单粗暴的方式。

编写程序往往要用到拷贝，这样scopedptr就不能起到相应的作用，所以便有了shared_ptr。
shared_ptr->采用了引用计数，优点是功能强大，但是也有缺点，缺点是过于复杂，而且会引起循环引用。
下面模拟实现shared_ptr

#include<iostream>
using namespace std;
template<class T>
class sharedptr
{
public:
    sharedptr(T* ptr) //构造
        :_ptr(ptr), _refcount(new int(1))
    {}
    sharedptr() //构造
        :_ptr(NULL), _refcount(new int(1))
    {}
    sharedptr(const sharedptr<T>& sp) //拷贝构造
        :_ptr(sp._ptr), _refcount(sp._refcount)
    {
        (*_refcount)++;
    }
    sharedptr<T>& operator=(const sharedptr<T>& sp) //赋值运算符的重载
    {
        if (_ptr != sp._ptr)
        {
            delete _ptr;
            delete _refcount;
            _ptr = sp._ptr;
            _refcount = sp._refcount;
            ++(*_refcount);
        }
        return *this;
    }
    ~sharedptr() //析构
    {
        Realease();
    }
    T& operator*()
    {
        return *_ptr;
    }
    T* operator->()
    {
        return _ptr;
    }
    T Getrefcount()
    {
        return *(_refcount);
    }
    inline void Realease()
    {
        if (--*_refcount == 0)
        {
            delete _refcount;
            delete _ptr;
        }
    }
    void  Reset(T* ptr ,T* refcount)
    {
        if (_ptr != ptr)
        {
            delete  _ptr;
            delete _refcount;
        }
        _ptr = ptr;
        _refcount = refcount;
    }
public:
    T* _ptr;
    T* _refcount;
    //T _refcount;//有缺陷
    //int static _refcount;//有缺陷
};
void test()
{
    sharedptr<int> s1(new int(10));
    //cout << *s1._refcount << endl;
    cout << s1.Getrefcount() << endl;
    sharedptr<int> s2(s1);
    //cout << *s2._refcount << endl;
    cout << s2.Getrefcount() << endl;
    sharedptr<int> s3(new int(20));
    s3 = s1;
    //cout << *s3._refcount << endl;
    cout << s3.Getrefcount() << endl;
}
int main()
{
    test();
    //*sharedptr<int> sp;  // 验证Reset
    //sp.Reset(new int,new int(1));       
    //*sp = 10;
    //cout << *sp << endl;
    //sp.Reset(new int, new int(1));  
    //*sp = 20;
    //cout << *sp << endl;
    //sp.Reset(); 
    system("pause");
    return 0;
}

这里写图片描述

C++智能指针（二）模拟实现三种智能指针

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