小編給大家分享一下C++如何實(shí)現(xiàn)智能指針，相信大部分人都還不怎么了解，因此分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲，下面讓我們一起去了解一下吧！

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C++ 智能指針的模擬實(shí)現(xiàn)實(shí)例

1.引入

int main()
{
  int *p = new int;  //裸指針
  delete p;
  return 0;
}

在上面的代碼中定義了一個裸指針p，需要我們手動釋放。如果我們一不小心忘記釋放這個指針或者在釋放這個指針之前，發(fā)生一些異常，會造成嚴(yán)重的后果（內(nèi)存泄露）。而智能指針也致力于解決這種問題，使程序員專注于指針的使用而把內(nèi)存管理交給智能指針。

普通指針也容易出現(xiàn)指針懸掛問題，當(dāng)有多個指針指向同一個對象的時候，如果某一個指針delete了這個對象，所以這個指針不會對這個對象進(jìn)行操作，那么其他指向這個對象的指針呢？還在等待已經(jīng)被刪除的基礎(chǔ)對象并隨時準(zhǔn)備對它進(jìn)行操作。于是懸垂指針就形成了，程序崩潰也“指日可待”。

int main()
{
  int *p1 = new int(2);
  int *p2 = p1;
  int *p3 = p2;
  cout<<*p1<
輸出結(jié)果
2
2
2
-572662307
輸出的結(jié)果*p2的結(jié)果并不是期待中2，因?yàn)?早已經(jīng)被刪除了。
智能指針
智能指針是一個類，它把普通指針封裝起來，能實(shí)現(xiàn)和普通指針同樣的功能。不同的是智能指針能夠?qū)?nèi)存進(jìn)行自動管理，利用類對象出了作用域會調(diào)用析構(gòu)函數(shù)，把對指針的釋放寫在析構(gòu)函數(shù)中，避免出現(xiàn)懸掛指針的情況。
智能指針(smart pointer)是存儲指向動態(tài)分配（堆）對象指針的類，用于生存期控制，能夠確保自動正確的銷毀動態(tài)分配的對象，防止內(nèi)存泄露。它的一種通用實(shí)現(xiàn)技術(shù)是使用引用計(jì)數(shù)(reference count)。智能指針類將一個計(jì)數(shù)器與類指向的對象相關(guān)聯(lián)，引用計(jì)數(shù)跟蹤該類有多少個對象共享同一指針。每次創(chuàng)建類的新對象時，初始化指針并將引用計(jì)數(shù)置為1；當(dāng)對象作為另一對象的副本而創(chuàng)建時，拷貝構(gòu)造函數(shù)拷貝指針并增加與之相應(yīng)的引用計(jì)數(shù)；對一個對象進(jìn)行賦值時，賦值操作符減少左操作數(shù)所指對象的引用計(jì)數(shù)（如果引用計(jì)數(shù)為減至0，則刪除對象），并增加右操作數(shù)所指對象的引用計(jì)數(shù)；調(diào)用析構(gòu)函數(shù)時，構(gòu)造函數(shù)減少引用計(jì)數(shù)（如果引用計(jì)數(shù)減至0，則刪除基礎(chǔ)對象）。
智能指針就是模擬指針動作的類。所有的智能指針都會重載 -> 和 * 操作符。智能指針還有許多其他功能，比較有用的是自動銷毀。這主要是利用棧對象的有限作用域以及臨時對象（有限作用域?qū)崿F(xiàn)）析構(gòu)函數(shù)釋放內(nèi)存。當(dāng)然，智能指針還不止這些，還包括復(fù)制時可以修改源對象等。智能指針根據(jù)需求不同，設(shè)計(jì)也不同（寫時復(fù)制，賦值即釋放對象擁有權(quán)限、引用計(jì)數(shù)等，控制權(quán)轉(zhuǎn)移等）。auto_ptr 即是一種常見的智能指針。
智能指針的實(shí)現(xiàn)(用類模板實(shí)現(xiàn)）
class Test
{
public:
  Test()
  {
    cout<<"Test()"<
class CSmartptr
{
public:
  CSmartptr(T *ptr):_ptr(ptr)
  {cout<<"CSmartptr()"< &other)
  {
    _ptr = new T;
    *ptr = *other._ptr;
  }
  ~CSmartptr()
  {
    cout<<"~CSmartptr()"< *)this)->owns = false;
  }
  T& operator*()
  {
    return *_ptr;
  }
  const T& operator*()const {return *_ptr;}
  T *operator->()
  {
    return _ptr;
  }
  const T *operator->()const {return _ptr;}
private:
  T *_ptr;
};
int main()
{
  CSmartptr p1(new int);
  *p1 = 200;
  CSmartptr p2(new Test);
  p2->func();
  return 0;
}
模擬實(shí)現(xiàn)auto_ptr
template
class CSmartptr
{
public:
  CSmartptr(T *ptr):_ptr(ptr),owns(true){cout<<"CSmartptr()"< &other)
  {
    other.relase();
    _ptr = other._ptr;
  }
  ~CSmartptr()
  {
    cout<<"~CSmartptr()"< *)this)->owns = false;
  }
  T& operator*()
  {
    return *_ptr;
  }
  const T& operator*()const {return *_ptr;}
  T *operator->()
  {
    return _ptr;
  }
  const T *operator->()const {return _ptr;}
private:
  T *_ptr;
  bool owns; //標(biāo)志位 ,控制一個資源的訪問權(quán)限
};
int main()
{
  CSmartptr p1(new int);
  *p1 = 200;
  CSmartptr p2(new Test);
  p2->func();
  return 0;
}
帶有引用計(jì)數(shù)的智能指針（方便對資源的管理和釋放）
class CHeapTable
{
public:
  static CHeapTable& getInstance()
  {
    return mHeapTable;
  }
  //增加引用計(jì)數(shù)
  void addRef(void *ptr)
  {
    pthread_mutex_lock(mutex);
    list::iterator it = find(mList.begin(),
      mList.end(), ptr); // Node == Node it->mpaddr
    if(it == mList.end())
    {
      mList.push_front(ptr);
      cout<<"new addr:"<mcount++;
      cout<<"add addr:"<mcount<::iterator it = find(mList.begin(),
      mList.end(), ptr);
    if(it != mList.end())
    {
      it->mcount--;
      cout<<"del addr:"<mcount<mcount == 0)
      {
        mList.erase(it);
      }
    }
  }
  //獲取引用計(jì)數(shù)的
  int getRef(void *ptr)
  {
    list::iterator it = find(mList.begin(),
      mList.end(), ptr);
    if(it != mList.end())
    {
      return it->mcount;
    }
    return 0;
  }
private:
  CHeapTable(){}
  static CHeapTable mHeapTable;

  struct Node
  {
    Node(void *ptr=NULL):mpaddr(ptr),mcount(1){}
    bool operator==(const Node &src)
    {
      return mpaddr == src.mpaddr;
    }
    void *mpaddr; //標(biāo)識堆內(nèi)存資源
    int mcount; //標(biāo)識資源的引用計(jì)數(shù)
  };

  list mList;
};
CHeapTable CHeapTable::mHeapTable;
template
class CSmartPtr
{
public:
  CSmartPtr(T *ptr = NULL)
    :mptr(ptr)
  {
    if(mptr != NULL)
    {
      addRef();
    }
  }
  ~CSmartPtr()
  {
    delRef();
    if(0 == getRef())
    {
      delete mptr; 
      mptr = NULL;
    }
  }

  CSmartPtr(const CSmartPtr &src)
    :mptr(src.mptr)
  {
    if(mptr != NULL)
    {
      addRef();
    }
  }

  CSmartPtr& operator=(const CSmartPtr &src)
  {
    if(this == &src)
      return *this;

    delRef();
    if(0 == getRef())
    {
      delete mptr;
      mptr = NULL;
    }

    mptr = src.mptr;
    if(mptr != NULL)
    {
      addRef();
    }
  }
  T& operator*(){return *mptr;}
  const T& operator*()const{return *mptr;}
  T* operator->(){return mptr;}
  const T* operator->()const{return mptr;}

  void addRef(){mHeapTable.addRef(mptr);}
  void delRef(){mHeapTable.delRef(mptr);}
  int getRef(){return mHeapTable.getRef(mptr);}
private:
  T *mptr;
   static CHeapTable &mHeapTable;
};
template
CHeapTable& CSmartPtr::mHeapTable = CHeapTable::getInstance();
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            本文名稱：C++如何實(shí)現(xiàn)智能指針-創(chuàng)新互聯(lián)            

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