c/c++ 引用计数

　　记录一下，希望以后会用到。

　　假若我们有一个类的成员变量需要共享，希望在使用时保留，没有用到时就delete掉，那要怎么设计？

　　假设我们有共享数据share_data，对象A,B,C有指向该share_data,如果我们只是在析构函数中单方面地释放关联的share_data，比如A不再需要share_data,并且单方面释放了share_data，那会造成一个问题：B和C还要用share_data呢，但A却把它释放了。因此只有当最后一个指向share_data的对象销毁时，share_data才可以释放。

　　引用计数可以解决这样的问题。它的思想是对share_data进行计数，当有对象指向它时，计数加一，当对象不再指向时就计数减一，当计数为0时，就释放share_data。

　　若果用C/C++，要怎样设计？

　　引用计数的工作方式如下：

• 除了初始化对象外，每个构造函数（拷贝构造函数除外）还要创建一个引用计数器，用来记录有多少对象与正在创建的对象共享状态。当我们创建一个对象时，只有一个对象共享状态，因此将计数器初始化为1.
• 拷贝构造函数不分配新的计数器，而是拷贝给定对象的数据成员，包括计数器。拷贝构造函数递增共享的计数器，指出给定对象的状态又被一个新用户所共享。
• 析构函数递减计数器，指出共享状态的用户又少了一个。如果计数器变为0，则下析构函数释放状态。
• 拷贝赋值运算符递增右侧运算对象的计数器，递减左侧运算对象的计数器。如果左侧运算对象的计数器变为0，意味着它的共享状态没有用户了，拷贝赋值运算符就必须销毁状态。

　从上述的描述中，我们必须把计数器也共享了，不能直接作为对象的成员。以下例子说明原因。

Test p1("123");
Test p2(p1);    // p1和p2都指向相同的string    
Test p3(p1);    // p1、p2和p3都指向相同的string

　　如果引用计数器保存在每个对象中，当创建p3时可以递增p1中的计数器并将其拷贝到p3，但要如何更新p2中的计数器?

　　因此我们需要把共享数据和计数器保存到动态内存中。当拷贝或复制对象时，我们拷贝指向计数器的指针，使得副本和原对象都会指向相同相同的计数器。

　　以下给出实现代码：

class test {
public:
        // 构造函数分配新的string和新的计数器，将计数器置为1
    test(const string& s = string()) :
        ps(new string(s)), i(0), use(new size_t(1)) {}

        // 拷贝构造函数拷贝所有数据成员，并递增计数器
    test(const test& p) :
        ps(p.ps), i(p.i), use(p.use) {
        ++*use;
    }

    test& operator = (const test&);

    ~test();

private:
    string* ps;
    int i;
    size_t* use;    // 用来记录有多少个对象共享*ps的成员
};

test::~test() {
    if (--*use == 0) {     //  如果引用计数变为0
        delete ps;          // 释放string内存
        delete use;        // 释放计数器内存
    }
}

test& test::operator=(const test& rhs) {
    ++*rhs.use;                // 递增右侧运算对象的引用计数
    if (--*use == 0) {        // 递减本对象的引用计数
        delete ps;             // 如果没有其他用户
        delete use;           // 释放本对象分配的成员
    }

    use = rhs.use;              // 拷贝数据
    i = rhs.i;
    ps = rhs.ps;

    return *this;                  // 返回本对象
}