智慧型指標原理及實現（1）shared ptr

c++沒有記憶體**機制，每次程式設計師new出來的物件需要手動delete，流程複雜時可能會漏掉delete，導致記憶體洩漏。於是c++引入智慧型指標，可用於動態資源管理，資源即物件的管理策略。

使用 raw pointer 管理動態記憶體時，經常會遇到這樣的問題：

下面的**解釋了，當乙個操作發生異常時，會導致delete不會被執行：

void func()

在c++98中，為了寫出異常安全的**，**經常寫的很笨拙，如下：

void func() 
catch(...) 
delete ptr;
}

使用智慧型指標能輕易寫出異常安全的**，因為當物件退出作用域時，智慧型指標將自動呼叫物件的析構函式，避免記憶體洩露。

智慧型指標主要有三種：shared_ptr，unique_ptr和weak_ptr。

shared_ptr

shared_ptr是最常用的智慧型指標（專案中我只用過shared_ptr）。shared_ptr採用了引用計數器，多個shared_ptr中的t *ptr指向同乙個記憶體區域（同乙個物件），並共同維護同乙個引用計數器。shared_ptr定義如下,記錄同乙個例項被引用的次數，當引用次數大於0時可用，等於0時釋放記憶體。

注意避免迴圈引用，shared_ptr的乙個最大的陷阱是迴圈引用，迴圈，迴圈引用會導致堆記憶體無法正確釋放，導致記憶體洩漏。迴圈引用在weak_ptr中介紹。

templeclass sharedptr ;

shared_ptr物件每次離開作用域時會自動呼叫析構函式，而析構函式並不像其他類的析構函式一樣，而是在釋放記憶體是先判斷引用計數器是否為0。等於0才做delete操作，否則只對引用計數器左減一操作。

~sharedptr()
}

接下來看一下建構函式，預設建構函式的引用計數器為0，ptr指向null：

sharedptr() : _ptr((t *)0), _refcount(0)

用普通指標初始化智慧型指標時，引用計數器初始化為1，這裡注意new int(1)：

sharedptr(t *obj) : _ptr(obj), _refcount(new int(1))
//這裡無法防止迴圈引用，若我們用同乙個普通指標去初始化兩個shared_ptr，此時兩個ptr均指向同一片內    
//存區域，但是引用計數器均為1，使用時需要注意。

拷貝建構函式需要注意，用乙個shared_ptr物件去初始化另乙個shared_ptr物件時，引用計數器加一，並指向同一片記憶體區域：

sharedptr(sharedptr &other) : _ptr(other._ptr), _refcount(&(++*other._refcount))

賦值運算子的過載

當用乙個shared_ptrother去給另乙個 shared_ptrsp賦值時，發生了兩件事情：

一、sp指標指向發生變化，不再指向之前的記憶體區域，所以賦值前原來的_refcount要自減

二、sp指標指向other.ptr，所以other的引用計數器_refcount要做++操作。

sharedptr &operator=(sharedptr &other)
_ptr = other._ptr;
_refcount = other._refcount;
return *this;
}

定**引用運算子，直接返回底層指標的引用：

t &operator*()

定義指標運算子->

t *operator->()

int main(int argc, const char * ar**)

為了讓測試結果更明顯，我在方法中加入了一些輸出，測試結果如下：

思考1、本文這種寫法不是執行緒安全的，是吧？

2、boost中的shared_ptr執行緒安全嗎？

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