之前的博客已經(jīng)給出了如何自己定義一個(gè)string類(lèi)，以及其內(nèi)部應(yīng)該有的操作，今天就讓我們根據(jù)STL庫(kù)中給出的string來(lái)看看，它重要的寫(xiě)實(shí)拷貝實(shí)現(xiàn)和一點(diǎn)點(diǎn)讀時(shí)拷貝（也是寫(xiě)時(shí)拷貝）
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1、寫(xiě)時(shí)拷貝（copy-on-write）
class String
{
public:
String(const String &str)
:_pData(NULL)
{
String temp(str._pData);
swap(_pData,temp._pData);
}
private:
char *_pData;
}
void test（）
{
String s1("hello world");//構(gòu)造
String s2(s1);//拷貝構(gòu)造
}這里面實(shí)現(xiàn)的是用空間換時(shí)間的一種方法，定義極其簡(jiǎn)單，然而大神們寫(xiě)出來(lái)的STL庫(kù)中的string是更為精巧的。就是應(yīng)用了寫(xiě)實(shí)拷貝的技術(shù),防止淺拷貝發(fā)生，并且還省了空間，
那么問(wèn)題來(lái)了？？？？
Q:什么是寫(xiě)時(shí)拷貝呢？
A:寫(xiě)時(shí)拷貝就是一種拖延戰(zhàn)術(shù)，當(dāng)你真正用到的時(shí)候才去給它開(kāi)辟空間，不然它只是看起來(lái)存在，實(shí)際上只是邏輯上的存在，這種方法在STL的string中體現(xiàn)的很明顯。
由于string類(lèi)是用char* 實(shí)現(xiàn)的，其內(nèi)存都是在堆上開(kāi)辟和釋放的。堆上的空間利用要很小心，所以當(dāng)你定義一個(gè)sring類(lèi)的對(duì)象，并且想對(duì)這個(gè)對(duì)象求地址，其返回值是const char*類(lèi)型，onlyread屬性哦，如果還想對(duì)該地址的內(nèi)容做什么改變，只能通過(guò)string給的方法去修改。
舉個(gè)栗子：
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
string s1("再來(lái)一遍：hello world");
string s2(s1);
//c++方式打印一個(gè)字符串的地址！?。。?！
//static_cast---c++中的強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換，不檢查
//string的c_str()方法返回值是const char *
cout<(s1.c_str())<(s2.c_str())<_<)~~~~我也這么覺(jué)得
printf("%x\n",s1.c_str());
printf("%x\n",s2.c_str());
}
（vs2010版本）
結(jié)果是不是和你想的不一樣。。。。（明明應(yīng)該不變的說(shuō)~）
vc 6.0版本下：s1,s2的地址是一樣的。這里就不進(jìn)行截屏了，如果有興趣的同學(xué)，下去可以試試哈~
那么當(dāng)對(duì)s1,s2進(jìn)行修改時(shí)是怎么樣的呢
s1[0]='h';
s2[0]='w';
(vs2010版本)
VC6.0版本下：s1,s2的地址不一樣（同vs2010版本）
所以我們得出的結(jié)論是：
當(dāng)對(duì)string對(duì)象只進(jìn)行拷貝構(gòu)造時(shí)，發(fā)生的是寫(xiě)時(shí)拷貝（假拷貝），只有對(duì)其對(duì)象進(jìn)行修改時(shí)（有寫(xiě)的操作），才對(duì)其對(duì)象另外開(kāi)辟空間，進(jìn)行修改。
要想達(dá)到這樣的效果，在一定程度上節(jié)省了空間。
必須做到兩點(diǎn)：內(nèi)存的共享，寫(xiě)時(shí)拷貝。
（1）copy-on-write的原理？
“引用計(jì)數(shù)”，程序猿就是這般機(jī)智~~~~
當(dāng)對(duì)象s1實(shí)例化，調(diào)用構(gòu)造，引用計(jì)數(shù)初始化=1；
當(dāng)有對(duì)象對(duì)s1進(jìn)行拷貝時(shí)，s1的引用計(jì)數(shù)+1；
當(dāng)有對(duì)象是由s1拷貝來(lái)的或者是s1自身進(jìn)行析構(gòu)是，s1的引用計(jì)數(shù)進(jìn)行-1；
當(dāng)有對(duì)象是由s1拷貝來(lái)的或者是s1自身需要修改時(shí)，進(jìn)行真拷貝，并且引用計(jì)數(shù)-1；
當(dāng)引用計(jì)數(shù)==0的時(shí)候，進(jìn)行真正的析構(gòu)。
（2）引用計(jì)數(shù)應(yīng)該如何設(shè)計(jì)在？
關(guān)于引用計(jì)數(shù)的實(shí)現(xiàn)，你是不是也有這樣的疑惑呢？
當(dāng)類(lèi)的對(duì)象之間進(jìn)行共享時(shí)，引用計(jì)數(shù)也是共享的
當(dāng)類(lèi)中的對(duì)象從公共中脫離出來(lái)，引用計(jì)數(shù)就是它自己的了。
那么如何做到從獨(dú)立--->共享--->獨(dú)立的呢？？？
如果你想將引用計(jì)數(shù)當(dāng)做String類(lèi)的成員變量，那么什么樣的類(lèi)型適合它呢？
int _count; 那么每個(gè)對(duì)象的實(shí)例化都擁有一個(gè)自己的引用計(jì)數(shù)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)共享
class String
{
public:
String(pData=NULL)
:_pData(new char[strlen(pData)+1])
,_count(1)
{
strcpy(_pData,pData);
}
~String()
{
if(--_count==0)
{
delete []_pData;
}
}
String(String &str)
:_pData(str._pData)
{
str._count++;
_count=str._count;
}
private:
char *_pData;
int _count;
};
string s1="hello world";
string s2(s1);
//s1構(gòu)造,s2拷貝構(gòu)造：s1和s2指向同一空間，s1和s2的_count都變成2
//當(dāng)s2先析構(gòu)，s2的_count--變成1，不釋放
//當(dāng)s1析構(gòu)時(shí)，s1的_count--變成1，不釋放
//造成內(nèi)存泄露 static int _pCount;那么每個(gè)對(duì)象的實(shí)例化都擁有這唯一的一個(gè)引用計(jì)數(shù)，共享范圍過(guò)大
class String
{
public:
String(pData=NULL)
:_pData(new char[strlen(pData)+1])
{
_count=1;
strcpy(_pData,pData);
}
~String()
{
if(--_count==0)
{
delete []_pData;
}
}
String(String &str) //不加const，不然底下的淺拷貝會(huì)出錯(cuò)
:_pData(str._pData)
{
str._count++;
}
private:
char *_pData;
static int _count; //靜態(tài)的成員變量要在類(lèi)外進(jìn)行初始化
};
int String::_count=0；
string s1="hello world";
string s2(s1);
string s3("error");
//s1構(gòu)造,s2拷貝構(gòu)造：s1和s2指向同一空間，_count都變成2
//s3構(gòu)造，_count變成1
//當(dāng)s3先析構(gòu)，_count--變成0，釋放
//s1,s2造成內(nèi)存泄露int *_pCount;可以實(shí)現(xiàn)引用計(jì)數(shù)。
class String
{
public:
String(pData=NULL)
:_pData(new char[strlen(pData)+1])
,_pCount(new int(1))
{
strcpy(_pData,pData);
}
~String()
{
if(--(*_pCount)==0)
{
delete []_pData;
delete _pCount;
}
}
String& operator=(const String *str)
{
if(_pData!=str._pData)
{
if(--(*_pCount)==0)
{
delete _pCount;
delete []_pData;
}
(*str._pCount)++;
_pCount=str._pCount;
_pData=str._pData;
}
return *this;
}
String(String &str) //不加const，不然底下的淺拷貝會(huì)出錯(cuò)
:_pData(str._pData)
,_pCount(str._pCount)
{
(*str._pCount)++;
}
private:
char *_pData;
int *_pCount;
};這些字符串都是在堆上開(kāi)辟的，那么引用計(jì)數(shù)也可以在堆上開(kāi)辟，要從邏輯上，看引用計(jì)數(shù)是個(gè)指針，存次數(shù)，從物理上看，引用計(jì)數(shù)應(yīng)該和字符指針?lè)旁谝黄穑阌诠芾?。讓?shù)據(jù)相同的對(duì)象都可以共享同一片內(nèi)存。
綜上，引用計(jì)數(shù)的設(shè)計(jì)如圖：
（3）引用計(jì)數(shù)什么時(shí)候需要共享呢？
情況1：string s2(s1); //s2拷貝自s1，即s2中的數(shù)據(jù)和s1的一樣
情況2：string s2； s2=s1;//s2的數(shù)據(jù)由s1賦值而來(lái)，即s2中的數(shù)據(jù)和s1的一樣
綜上所述：
string類(lèi)中的拷貝構(gòu)造和賦值運(yùn)算符重載需要引用計(jì)數(shù)
（4）什么情況下需要進(jìn)行寫(xiě)時(shí)拷貝
對(duì)內(nèi)容有修改時(shí)
（5）c++版實(shí)現(xiàn)代碼
class String
{
private:
char *_pData; //引用計(jì)數(shù)存在于_pData[-1]
public:
//構(gòu)造函數(shù)
String(pData=NULL)
:_pData(new char[strlen(pData)+1+sizeof(int)])
{
//強(qiáng)轉(zhuǎn)在頭上4個(gè)字節(jié)存放引用計(jì)數(shù)的值
(*(int *)_pData)=1;
//恢復(fù)其字符串的長(zhǎng)度
_pData+=4;
strcpy(_pData,pData);
}
//拷貝構(gòu)造
String(const String&str)
:_pData(str. _pData)
{
//(*(--(int *)str._pData)) ++;
//這個(gè)版本是錯(cuò)的，大家看看錯(cuò)在哪里？可以留言告訴我哦
(*(--(int*)_pData-1)++;
}
//賦值運(yùn)算符重載
String& operator=(const String &str)
{
if(_pData!=str._pData)
{
if(--(*(--(int*)_pData-1)==0)
{
_pData-=4;
delete []_pData;
}
else
{
_pData=str._pData;
(*(--(int*)_pData-1)++;
}
}
return *this;
}
//析構(gòu)函數(shù)
~String()
{
if(--(*(--(int*)_pData-1)==0)
{
_pData-=4;
delete []_pData;
}
}
};2、讀時(shí)拷貝（copy-on-read）
當(dāng)C++的STL庫(kù)中的string被這么利用時(shí)：
string s1="hello world";
long begin = getcurrenttick();
for(size_t i=0;i
網(wǎng)站名稱(chēng)：通過(guò)STL中的string看寫(xiě)時(shí)拷貝和讀時(shí)拷貝
URL鏈接：http://weahome.cn/article/jpgois.html
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