智能指针——学习与应用

//TO DO

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//  main.cpp
//  learn_smart_point
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//  Created by New_Life on 2017/8/19.
//  Copyright © 2017年 chenhuan001. All rights reserved.
//

#include <iostream>
#include <vector>
#include <memory>//the head file of smart point

class TestBase {
public:
    TestBase() {
        std::cout << "TestBase construct" << std::endl;
    }

    ~TestBase() {
        std::cout << "TestBase destroy" << std::endl;
    }
    
    void print_info() {
        std::cout << "TestBase print_info : " << info.c_str() << std::endl;
    }
    
    void set_info(std::string str) {
        info = str;
    }
    
    std::string info;
};

class TestEqual : public TestBase {
public:
    TestEqual() {}
    ~TestEqual() {}
    TestEqual& operator = (int a) {
        std::cout << "in operatr = with int" << std::endl;
        return *this;
    }
    
    void operator = (bool a) {
        std::cout << "in operatr = with return void" << std::endl;
        //return *this;
        return ;
    }
};

class DebugInfo {
public:
    DebugInfo(const char* info) {
        _info = info;
        std::cout << "------in " << _info.c_str() << "------" << std::endl;
    }
    
    ~DebugInfo() {
        std::cout << "------out " << _info.c_str() << "------" << std::endl;
    }
    
private:
    std::string _info;
};

void test_equal() {
    DebugInfo debug_auto_ptr("test_equal");
    TestEqual test_equal;
    test_equal = 1;
    test_equal = true;
    TestEqual test_equal1;
    //test_equal1 = test_equal = false;//whill compile fail
    test_equal1 = test_equal;//默认赋值函数还是存在的
}

void test_auto_ptr() {
    DebugInfo debug_auto_ptr("test_auto_ptr");
    
    std::auto_ptr<TestBase> base(new TestBase());//封装了下。然后呢
}


int main(int argc, const char * argv[]) {
    //test_equal();
    test_auto_ptr();
    return 0;
}

1. std::auto_ptr源码分析

template <class _Tp> class auto_ptr {
private:
  _Tp* _M_ptr;

public:
  typedef _Tp element_type; //在类内部typedef

  explicit auto_ptr(_Tp* __p = 0) __STL_NOTHROW : _M_ptr(__p) {} //use default argument and nothrow
  auto_ptr(auto_ptr& __a) __STL_NOTHROW : _M_ptr(__a.release()) {} //哇 拷贝构造函数里面，直接把之前的release掉了。

  auto_ptr& operator=(auto_ptr& __a) __STL_NOTHROW { //赋值函数也是如此。
    if (&__a != this) {
      delete _M_ptr;//直接把原来的delete
      _M_ptr = __a.release();
    }
    return *this;
  }

  ~auto_ptr() __STL_NOTHROW { delete _M_ptr; }

  _Tp& operator*() const __STL_NOTHROW {
    return *_M_ptr;
  }
  _Tp* operator->() const __STL_NOTHROW {//神奇的用法。
    return _M_ptr;
  }
  _Tp* get() const __STL_NOTHROW {
    return _M_ptr;
  }
  _Tp* release() __STL_NOTHROW {
    _Tp* __tmp = _M_ptr;
    _M_ptr = 0;
    return __tmp;
  }
  void reset(_Tp* __p = 0) __STL_NOTHROW {
    if (__p != _M_ptr) {
      delete _M_ptr;
      _M_ptr = __p;
    }
  }
#endif /* auto ptr conversions && member templates */
};

上述源码很清晰的说明了auto_ptr的原理。

auto_ptr是在普通的指针上封装了一层，用于管理指针。

构造时传入一个指针，析构是将这个指针delete。

在进行赋值，或者函数参数传递的过程中。会立即把自身保存的指针release掉。

而release是把当前类保存的指针传出去，然后清空。

所以使用auto_ptr会有以下几个问题：

1. 直接调用release后，因为realse本身不会释放保存的指针内存，所以会造成内存泄露。

2. 唯一传递性，传递给其他auto_ptr对象，当前的对象就不在拥有对该指针的控制权。

2. boost::scoped_ptr源码分析

template<class T> class scoped_ptr // noncopyable
{
private:

    T * px;

    scoped_ptr(scoped_ptr const &);
    scoped_ptr & operator=(scoped_ptr const &);

    typedef scoped_ptr<T> this_type;

    void operator==( scoped_ptr const& ) const;
    void operator!=( scoped_ptr const& ) const;

public:

    typedef T element_type;

    explicit scoped_ptr( T * p = 0 ) BOOST_SP_NOEXCEPT : px( p ) // never throws
    {
#if defined(BOOST_SP_ENABLE_DEBUG_HOOKS)
        boost::sp_scalar_constructor_hook( px );
#endif
    }

#ifndef BOOST_NO_AUTO_PTR

    explicit scoped_ptr( std::auto_ptr<T> p ) BOOST_NOEXCEPT : px( p.release() )
    {
#if defined(BOOST_SP_ENABLE_DEBUG_HOOKS)
        boost::sp_scalar_constructor_hook( px );
#endif
    }

#endif

    ~scoped_ptr() // never throws
    {
#if defined(BOOST_SP_ENABLE_DEBUG_HOOKS)
        boost::sp_scalar_destructor_hook( px );
#endif
        boost::checked_delete( px );
    }

    void reset(T * p = 0) // never throws
    {
        BOOST_ASSERT( p == 0 || p != px ); // catch self-reset errors
        this_type(p).swap(*this);
    }

    T & operator*() const // never throws
    {
        BOOST_ASSERT( px != 0 );
        return *px;
    }

    T * operator->() const // never throws
    {
        BOOST_ASSERT( px != 0 );
        return px;
    }

    T * get() const BOOST_NOEXCEPT
    {
        return px;
    }

// implicit conversion to "bool"
#include <boost/smart_ptr/detail/operator_bool.hpp>

    void swap(scoped_ptr & b) BOOST_NOEXCEPT
    {
        T * tmp = b.px;
        b.px = px;
        px = tmp;
    }
};

相对于std::auto_ptr

boost::scoped_ptr将拷贝构造函数与赋值重载函数设为私有的，也就禁止了拷贝的情况。也就是不会有std::auto_ptr中的问题2.

因为没有了拷贝的情况，所以boost::scoped_ptr不带有release，所以也不会有std::auto_ptr中的问题1.

但是scoped_ptr的用法就很局限了，只能在作用范围内使用。不允许交换控制权。