智慧型指標原始碼分析 2 shared ptr

2021-10-02 18:20:33 字數 3914 閱讀 9500

1.簡介

毫無疑問shared_ptr才是最受歡迎的智慧型指標也是像普通指標的智慧型指標。常常聽說其內部實現是基於引用計數的那麼什麼是引用計數，其在內部又是怎樣實現的今天就讓咋來見識一下它的原始碼，在此之前，先貼乙個來自**的shared_ptr的例子熟悉一下他的具體用法：

#include


#include


#include


using


namespace boost;


using


namespace std;


int main (


)
輸出：

foo unique?

1: false

2: false

3: true

需要特別注意的是shared_ptr由於支援拷貝操作，故可以將他安全的放在標準容器裡面了

2.原始碼分析

template


<


class


t>


class


shared_ptr


;// shared_ptr
碼量過於巨大，先來康一康私有成員，畢竟成員函式都是圍繞著他們轉的呀！重點關注引用計數的資料成員shared_count pn,其私有成員定義如下：

class


shared_count
繼續向下走關注shared_count的私有成員變數sp_counted_base：

class


sp_counted_base


//該類唯一建構函式..


.
至此已大致清楚了點，若要使用shared_ptr管理資源，根據c++在類中呼叫建構函式的順序可知先呼叫sp_counted_base的建構函式它將成員變數use_count_初始化為1，但是它什麼時候呼叫哩，shared_count的建構函式有多個首先應該呼叫哪乙個哩？以最平常的shared_ptr的建構函式來看：

template


<


class


y>


explicit


shared_ptr


( y * p ):px


( p ),pn


()// y must be complete


template


<


classt,


class


y>


inline


void


sp_pointer_construct


( boost::shared_ptr< t >


* ppx, y * p, boost::detail::shared_count & pn )
顯然在這個建構函式裡面sp_pointer_construct會呼叫shared_count的建構函式以new出來的指標為引數建立乙個臨時的shared_count物件，在如下shared_count的建構函式裡面會呼叫sp_counted_impl_p類的建構函式new出來乙個sp_counted_impl_p物件用於初始化pi_成員：

template


<


class


y>


explicit


shared_count


( y * p )


:pi_(0


)
瞅一瞅sp_counted_impl_p的建構函式：

template


<


class


x>


class


sp_counted_impl_p


:public sp_counted_base..


.
追蹤**發現sp_counted_impl_p是sp_counted_base的公有派生類，它的自定義私有成員如上,其建構函式僅僅就是用上面的p初始化這個px_,需要注意的是它也會呼叫基類的建構函式，即剛開始說的sp_counted_base的建構函式初始化use_count_為1。至此這個臨時的shared_count以及構造出來了，下一步sp_pointer_construct函式會呼叫這個臨時物件的swap函式，這樣就意味著shared_ptr裡面的shared_count成員至此完成了自身的構造啦。

3.實現自己的shared_ptr

總結起來就是說先呼叫shared_ptr物件的建構函式，然後會呼叫成員變數pn的建構函式初始化它，不過在具體實現的時候略有技巧，下面就仿照上面的流程自己構造乙個shared_ptr的基本框架：

#include


#include


#include


using


namespace std;


class


sp_counted_base


//該類唯一建構函式


virtual


~sp_counted_base()


virtual


void


dispose()


=0;void


release()


}long


use_count()


const


// nothrow


void


add_ref_copy()


};template


<


class


x>


class


sp_counted_impl_p


:public sp_counted_base


virtual


~sp_counted_impl_p()


void


dispose()


};template


<


class


t>


class


shared_count


~shared_count()


//cout<<"shared_count destroy ..."<}


shared_count


(shared_count const


& r)


:pi_


(r.pi_)


}long


use_count()


void


swap


(shared_count & r)};


template


<


class


t>


class


shared_ptr


~shared_ptr()


shared_ptr


(shared_ptr const


&r):


px(r.px),pn


(r.pn)


long


use_count()


void


swap


( shared_ptr & other )


t &operator*(


)const


shared_ptr


&operator


=(shared_ptr


const


& r)


return


*this;}


};// shared_ptr


int main (


)
輸出：

foo and bar


foo_str: hello world!;  bar_str: i'm hero!


foo_use_count： 1;	bar_use_count： 1


foo_str: i'm hero!;  bar_str: hello world!


foo_str: hello world!;  bar_str: hello world!


foo_use_count： 2;	bar_use_count： 2

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