C++ Primer第十三章③

C++ Primer

拷贝控制

拷贝控制和资源管理

这部分我们主要介绍两个内容，通过定义不同的拷贝操作，使自定义的类的行为看起来像一个值或指针。

类的行为像一个值，意味着它应该也有自己的状态。当我们拷贝一个像值的对象时，副本和原对象是完全独立的，改变副本不会对原对象有任何影响，反之亦然。
行为像指针的类共享状态，当我们拷贝一个这种类的对象时，副本和原对象使用相同的底层数据，改变副本也会改变原对象，反之亦然。还记得我们的StrBlob类吗，为了实现它我们才使用了智能指针。

在我们使用过的标准库类中，标准库容器和string类的行为像一个值；shared_ptr类提供类似指针的行为；还有一种奇葩，他们的行为两个都不像，例如IO类和unique_ptr不允许拷贝或赋值。

接下来我们要实现一个类HasPtr，让它的行为像一个值；然后重新实现它，使其像一个指针：
我们的HasPtr有两个成员，一个int和一个string指针，对于内置类型int，我们就直接拷贝值好了，改变它也不符合常理；我们把重心放到string指针，它的行为决定了该类是像值还是像指针。

行为像值的类

为了像值，每个string指针指向的那个string对象，都得有自己的一份拷贝，为了实现这个目的，我们需要做以下三个微小的工作：

定义一个拷贝构造函数，完成string的拷贝，而不是拷贝指针
配套的，定义析构函数来释放string
定义一个拷贝赋值运算符来释放对象当前的string（这话待会会解释滴），并从右侧运算对象拷贝string

我们来抛代码：

class HasPtr
{
public:
    HasPtr(const string &s = string()) : ps(new string(s)), i(0){} //默认实参，列表初始化

    HasPtr(const HasPtr &p) : ps(new string(*p.ps)), i(p.i){} //拷贝构造函数

    HasPtr& operator=(const HasPtr &); //赋值运算符声明

    ~HasPtr(){delete ps;} //析构函数

private:
    string *ps;
    int i;
};

主要在于拷贝构造函数，它是有副本的，会拷贝string对象，所以析构函数要delete来释放内存。这个类可以好好看看，写得很优雅。

类值拷贝赋值运算符

情况是这样的：

a = b;

HasPtr对象出现这样的赋值时，干两件事：

销毁左侧运算对象的资源（毕竟它没用了嘛），类似析构函数

从右侧运算对象拷贝数据，类似拷贝构造函数为了保证一个对象能为它本身赋值，我们先拷贝右侧对象，再释放左侧资源，并更新指针指向新分配的string：

HasPtr& HasPtr::operator=(const HasPtr &rhs)
{
 auto newp = new string(*rhs.ps); //拷贝底层string
 delete ps; //释放旧内存
 ps = newp; //从右侧对象拷贝数据到本对象
 i = rhs.i;
 return *this; //返回本对象
}

定义行为像指针的类

我们可能觉得拷贝指针就行了嘛，没那么简单，你还是要释放内存啊，而且这个释放内存的时机很重要：只有当最后一个指向string的HasPtr销毁时，才能释放内存，所以啊，我们可以用shared_ptr，我们这里呢，不用智能指针，弄得麻烦些，让大家看看底层怎么实现引用计数：

class HasPtr
{
public:
    HasPtr(const string &s = string()) : ps(new string(s)), i(0),
    use(size_t(1)){} //默认实参，列表初始化

    HasPtr(const HasPtr &p) : ps(p.ps), i(p.i), use(p.use){++(*use)}
    //拷贝构造函数，要递增计数器

    HasPtr& operator=(const HasPtr &); //赋值运算符声明

    ~HasPtr() //析构函数
    {
        if(--(*use) == 0) //没人引用了才释放
        {
            delete ps;
            delete use;
        }
    }

private:
    string *ps;
    int i;
    size_t *use; //引用计数
};

赋值运算符：

HasPtr& HasPtr::operator=(const HasPtr &rhs)
{
    ++(*rhs.use); //递增右侧运算对象的引用计数
    if(--(*use) == 0) //递减左侧对象的引用计数并判断是否要释放内存
    {
        delete ps;
        delete use;
    }
    ps = rhs.ps; //拷贝
    i = rhs.i;
    use = rhs.use;
    return *this; //返回本对象
}

#C++工程师#