智能指针类模板（五十）
我们之前在 C++ 的学习中学习了有关智能指针的知识。那么智能指针的意义是现代 C++ 开发库中最重要的类模板之一；是 C++ 中自动内存管理的主要手段，它能够在很大程度上避开内存相关的问题。在 STL 标准库中的智能指针为 auto_ptr，它的特点是：1、生命周期结束时，销毁指向的内存空间；2、不能指向堆数组，只能指向堆对象（变量）；3、一片堆空间只属于一个智能指针对象；4、多个智能指针对象不能指向同一片堆空间。
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下来我们就来使用下 auto_ptr 智能指针
#include#include #include 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 pt(new Test("D.T.Software")); cout << "pt = " << pt.get() << endl; pt->print(); cout << endl; auto_ptr pt1(pt); cout << "pt = " << pt.get() << endl; cout << "pt1 = " << pt1.get() << endl; pt1->print(); return 0; }
我们定义了一个类 Test 用来说明问题。在 main 函数中先是用 auto_ptr 指针来创建了一个指向 Test 类的指针，经过下面这个指针 pt1 的操作后，pt 指针会指向空了。我们来看看编译结果
我们看到在经过指针 pt1 指向 pt 操作之后，指针 pt 的值便为空了。而且我们也没有 delete，它便会自动的去删除指针，执行了析构函数。下来我们再来说说 STL 标准库中的其它智能指针：a> shared_ptr，带有引用计数机制，支持多个指针对象指向同一片内存；b> weak_ptr，配合 shared_ptr 而引入的一种智能指针；c> unique_ptr，一个指针对象指向一片内存空间，不能拷贝构造和赋值。
下来我们再来看看 QT 中的智能指针：a> QPointer，当其指向的对象被销毁时，它会被自动置空，但是它析构时不会自动销毁所指向的对象；b> QSharedPointer，引用计数型智能指针，可以被自由地拷贝和赋值，当引用计数为 0 时才删除指向的对象。我们还是以 QT 中的代码为例来进行分析（跟 C++ 差不多）
#include#include #include 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 pt(new Test("D.T.Software")); QPointer pt1(pt); QPointer pt2(pt); pt->print(); pt1->print(); pt2->print(); delete pt; qDebug() << endl; qDebug() << "pt = " << pt; qDebug() << "pt1 = " << pt1; qDebug() << "pt2 = " << pt2; QSharedPointer spt(new Test("David")); QSharedPointer spt1(spt); QSharedPointer spt2(spt); spt->print(); spt1->print(); spt2->print(); return 0; }
在 QT 中的输出是用 QDebug，它里面的字符串是用 QString 表示。我们在 QPointer 类中是手动调用 delete 的，而在 QSharedPointer 并没有去调用 delete。来看看编译结果
我们看到已经实现了。在删除了 QPointer 类后，它的三个指针都指向为空了。这便有效的防止了内存泄漏和野指针的操作了。那么我们介绍了这么多的智能指针后，我们再基于我们之前创建的智能指针，在它的基础上自己再来实现一个智能指针类模板。
SmartPointer.h 源码
#ifndef _SMARTPOINTER_H_
#define _SMARTPOINTER_H_
template
< typename T >
class SmartPointer
{
T* mp;
public:
SmartPointer(T* p = NULL)
{
mp = p;
}
SmartPointer(const SmartPointer& obj)
{
mp = obj.mp;
const_cast&>(obj).mp = NULL;
}
SmartPointer& operator = (const SmartPointer& obj)
{
if( this != &obj )
{
delete mp;
mp = obj.mp;
const_cast&>(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 源码
#include#include #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 pt(new Test("D.T.Software")); cout << "pt = " << pt.get() << endl; pt->print(); cout << endl; SmartPointer pt1(pt); cout << "pt = " << pt.get() << endl; cout << "pt1 = " << pt1.get() << endl; pt1->print(); return 0; }
我们在 main 函数没有改动，只是将 auto_ptr 指针改为我们自己实现的 SmartPointer 了，再来看看是不是和之前的效果是一样的呢？
通过对智能指针类模板的学习，总结如下：1、智能指针是 C++ 中自动内存管理的主要手段；2、智能指针在各种平台上都有不同的表现形式；3、智能指针能够尽可能的避开内存相关的问题；4、STL 和 Qt 中都提供了对智能指针的支持。
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