《Cracking the Coding Interview》——第13章：C和C++——题目8

2014-04-25 20:27

题目：实现一个能够通过引用计数来实现自动回收数据的智能指针，用C++，不是java。

解法：这题真心牛，我的第一反应是发呆，因为对引用计数的了解仅限于这个名词，完全没办法建立模型。之后仔细把题解读了两遍之后，照样敲了一遍代码。然后边调试边阅读才有了些理解。引用计数有四点需要注意：1. 引用计数是个非负整数。2. 引用计数是对于一个实体变量的，所有指向这个实体的指针共用这个计数，所以就有了代码中的那种写法。3. 指针进行析构的时候，引用计数减一。4. 增加一个指针的时候，引用计数加一。

代码：

// 13.8 Implement a smart pointer class, which is capable of automatic garbage collection. Count of reference is the key to this problem.
// Answer:
//    int *ref_count;
//    referece count must be int *, instead of int. Think about why.
//    The destructor function is called for (*ref_count) times, only at the last time the real data is freed.
#include <iostream>
using namespace std;

template <class T>
class Pointer {
public:
    Pointer(T *ptr) {
        data = ptr;
        ref_count = new int(1);
    };
    
    Pointer(Pointer<T> &p) {
        data = p.data;
        ref_count = p.ref_count;
        ++(*ref_count);
    };
    
    Pointer<T>& operator = (Pointer<T> &p) {
        if (this == &p) {
            // nothing to do.
            return *this;
        }
        if (*ref_count > 0) {
            remove();
        }
        data = p.data;
        ref_count = p.ref_count;
        ++(*ref_count);
        
        return *this;
    };
    
    T getData() {
        return *data;
    };

    void setData(const T &val) {
        *data  = val;
    };
    
    ~Pointer() {
        remove();
    };
protected:
    T *data;
    int *ref_count;
    
    void remove() {
        --(*ref_count);
        if (*ref_count == 0) {
            // if the reference count becomes 0, the data is never to be found again.
            // it must be freed.
            delete data;
            data = nullptr;
            delete ref_count;
            ref_count = nullptr;
        }
    };
};

int main()
{
    int *ptr = new int(7);
    Pointer<int> p1(ptr);
    Pointer<int> p2(p1);
    
    cout << p1.getData() << endl;
    p2.setData(12);
    cout << p2.getData() << endl;
    
    return 0;
}