第9课 智能指针示例

1. 内存泄漏（臭名昭著的Bug）

（1）动态申请堆空间，用完后不归还

（2）C++语言中没有垃圾回收的机制

（3）指针无法控制所指堆空间的生命周期

2. 当代C++软件平台中的智能指针

（1）指针生命周期结束时主动释放堆空间

（2）一片堆空间最多只能由一个指针标识

（3）杜绝指针运算和指针比较

3. 智能指针的设计的方案

（1）通过类模板描述指针的行为：能够定义不同类型的指针对象。

（2）重载指针特征操作符（->和*）：利用对象模拟原生指针的行为。

（3）智能指针的使用军规：只能用来指向堆空间中的单个对象（即不能指定一个数组对象的空间）或者变量

【编程实验】智能指针

//SmartPointer.h

#ifndef _SMARTPOINTER_H_
#define _SMARTPOINTER_H_

namespace DTLib{

//智能指针
template<typename T>
class SmartPointer
{
    T* m_pointer;
public:
    SmartPointer(T* p = NULL)
    {
        m_pointer = p;
    }

    SmartPointer(const SmartPointer<T>& obj)
    {
        m_pointer = obj.m_pointer;
        //所有权转移，使得同一时刻只能由一个指针指向堆空间
        const_cast<SmartPointer<T>&>(obj).m_pointer= NULL;
    }

    //重载赋值操作符
    SmartPointer<T>& operator=(const SmartPointer<T>& obj)
    {
        if(this != &obj){
            delete m_pointer;
            m_pointer = obj.m_pointer;
            //所有权转移，使得同一时刻只能由一个指针指向堆空间
            const_cast<SmartPointer<T>&>(obj).m_pointer= NULL;
        }
        return *this;
    }

    //重载->操作符
    T* operator->()
    {
        return m_pointer;
    }

    T& operator* ()
    {
        return *m_pointer;
    }

    bool isNull()
    {
        return (m_pointer == NULL);
    }

    T* get()
    {
        return m_pointer;
    }

    ~SmartPointer()
    {
        delete m_pointer;
    }
};


}

#endif // _SMARTPOINTER_H_

//main.cpp

#include <iostream>
#include "SmartPointer.h"

using namespace std;
using namespace DTLib;

class Test
{
public:
    Test()
    {
        cout <<"Test()" << endl;
    }

    ~Test()
    {
        cout <<"~Test()" << endl;
    }
};

int main()
{
    SmartPointer<Test> sp = new Test();
    SmartPointer<Test> nsp;

    nsp = sp;

    cout << sp.isNull() << endl;
    cout << nsp.isNull() << endl;

    return 0;
}
/*输出结果
Test()
1
0
~Test()
*/

4. 小结

（1）指针特征操作符（->和*）可以被重载

（2）重载指针特征符能够使用对象代替指针

（3）智能指针只能用于指向堆空间中的内存

（4）智能指针的意义在于最大程序的避免内存问题