抬一手C++的智能指针


前段时间学了一些项目的C++特性之类的,简单总结一下吧,以前发现写个智能指针之类的很麻烦,其实现在知识体系够了之后发现也没那么麻烦。

首先你需要知道这玩意是为了干啥?
比如说面试官问你 介绍 一下你了解的C++智能指针你怎么说
有三类,分别干了啥,有啥用......

以前我们可能要自己new 跟 delete,当然也没什么,但是如果在delete前出现了一个问题,后面不跑delete了,这就会内存泄露
还有就是delete只是告诉操作系统这块内存不归我管了,里面的内容可能依旧没有改变
多次delete相同内存会直接导致程序玩完。

为了避免这个才有的智能指针,它仅仅是一个思想,就是我们用它来屏蔽掉我们上面的那些情况。
它就是为了处理内存问题的,它是一个类,底层就是对指针的一个封装。
为什么要用类去封装呢,因为class有默认的构造析构函数,析构 会在作用周期结束后自动调用,那这样就解决上面的问题了。

---(其实这才是你对这个问题的思考过程,是不是比起你背的面积通俗很多,还能体现出你个人的思考)

所以这个核心在于这个类的各种函数怎么去实现。

实现这个之前我们需要了解 泛型编程、拷贝构造函数、赋值构造函数、移动语义构造函数、指针操作(也就是当前拥有这个内存的个数)

自己写一个计数的share_ptr 大概如下。 改成unique的话就把拷贝构造、复制构造 = delete就行。 default 也可以去了解一下。

仿佛明白今年春招的时候, 小红书的面试官  为什么对我那么疑惑了~

当你搞完这些,再去看看cpp的内存管理,就可以在简历上加上一行了解c++的内存管理与智能指针~
/*
    c++内存管理与智能指针。
*/
#include <iostream>
#include <string>
#include <memory>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <sys/time.h>
template<typename T>



class SmartPointer {
public:
    SmartPointer() { // 构造
        m_pointer = nullptr;
        m_count = nullptr;
        std::cout << "null construction" << '\n';
    }
   
    SmartPointer(T* p) { // 通过指针对象构造
        m_pointer = p;
        if(p != nullptr) {
            m_count = new int (1);
        }
        else {
            m_count = nullptr;
        }
        std::cout << "construction with pointer" << '\n';
    }

    SmartPointer(const SmartPointer &other) { // 通过其他指针拷贝构造
        m_pointer = other.m_pointer;
        m_count = other.m_count;
        if(m_count != nullptr) {
            *m_count += 1;
        }
        std::cout << "copy with other smartpointer" << '\n';
    }

    SmartPointer& operator = (const SmartPointer& other) {  // 赋值运算
        // now = other   原来的now减少一次  然后换成other
        if(this == &other) {
            return *this;
        }

        deconstruction();

        m_pointer = other.m_pointer;
        m_count = other.m_count;
        if(m_count != nullptr) {
            *m_count += 1;
        }
        std::cout << "a = b" << '\n';
        return *this;
    }
   
    ~SmartPointer() {
        deconstruction();
    }

    void deconstruction() { // 析构
        if(m_count != nullptr){
            std::cout << "number--" << '\n';
            if(*m_count >= 1) {
                *m_count -= 1;
            }
            if(*m_count == 0) {
                delete m_pointer;
                delete m_count;
                std::cout << "realse pointer" << '\n';
            }
        }
    }

    T getPointer() {
        if(m_pointer == nullptr) {
            throw "null error";
        }
        return *m_pointer;
    }

    int getCount() {
        return m_count == nullptr ? 0 : *m_count;
    }
   
private:
    T* m_pointer;
    int* m_count;
};

void testSmartPointer(){

    SmartPointer<int> pointer = new int (3); // 利用指针对象构造
    std::cout << pointer.getPointer() << '\n';
    std::cout << pointer.getCount() << '\n';
    SmartPointer<int> secondPoiner = pointer; // 拷贝构造
   
    SmartPointer<int> nullPointer;   // 空构造
    nullPointer = secondPoiner; // 赋值操作

    std::cout << secondPoiner.getPointer() << '\n';
    std::cout << secondPoiner.getCount() << '\n';

    // 此时三个指针都指向同一对象
    SmartPointer<int> thiredPointer;

    secondPoiner = thiredPointer;
    // 把一个指针指向其他内容, 减少计数
    std::cout << pointer.getPointer() << '\n';
    std::cout << pointer.getCount() << '\n';
    // 空指针调用getPointer方***有异常~
}

class B;

class A {
public:
    std::shared_ptr<B> ptr;
    //std::weak_ptr<B> ptr;
    ~A(){
        std::cout << "delete A" << std::endl;
    }
};

class B {
public:
    std::shared_ptr<A> ptr;
    ~B(){
        std::cout << "delete B" << std::endl;
    }
};

int main() {

    //testSmartPointer();
    /*
    std::unique_ptr<int> ptr(new int (3));
   
    std::cout << *ptr << std::endl;
    std::cout << &ptr << std::endl;
   
    std::unique_ptr<int> ptr2 = std::move(ptr);
   
    std::cout << *ptr2 << std::endl;
    std::cout << &ptr2 << std::endl;

    ptr = std::move(ptr2);
   
    std::cout << *ptr << std::endl;
    std::cout << &ptr << std::endl;
   
    std::shared_ptr<int>ptr = std::make_shared<int>(10);
    std::cout << ptr.use_count() << std::endl;

    std::cout << *ptr.get() << std::endl;

    std::shared_ptr<int>ptr2 = ptr;
    std::cout << *ptr2.get() << std::endl;
    *ptr.get() = 20;

    std::cout << *ptr2.get() << std::endl;
    ptr.reset();

    std::cout << ptr2.use_count() << std::endl;

    */

    // {
    //     std::shared_ptr<A> pa(new A());
    //     std::shared_ptr<B> pb(new B());
    //     pa->ptr = pb;
    //     pb->ptr = pa;
    //     std::shared_ptr<int> x = std::make_shared<int>(3);
    //     std::cout << sizeof(pa) << std::endl;
    // }

   
    return 0;
}


#C/C++#
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写的真好
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发布于 2023-01-20 23:37 山西
一直不是很理解智能指针
点赞 回复 分享
发布于 2022-08-09 14:55

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