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學習C++編譯環境：Linux

第六十一課 智慧指標類模板

1.智慧指標

智慧指標的意義
現代C++開發庫中最重要的類模板之一
C++中自動記憶體管理的主要手段
能夠在很大程度上避開記憶體相關的問題
STL中的智慧指標auto_ptr
生命週期結束時，銷燬所指的記憶體空間
不能指向堆陣列，只能指向堆物件（變數）
一片堆空間只屬於一個智慧指標物件
多個智慧指標物件不能指向同一片堆空間

61-1 auto_ptr使用初探

#include <iostream>
#include<string>
#include<memory>
using namespace std;
class Test
{
    string m_name;
public:
    Test(const char* name)
    {
	cout << "Hello, " << name << "." << endl;
	m_name = name;
    }
    void print()
    {
	cout << "I'm " << m_name << "." << endl;
    }
    ~Test()
    {
	cout << "Goodbye, " << m_name << "." << endl;
    }
};
int main()
{
    auto_ptr<Test> pt(new Test("ylc"));
    pt->print();
    cout << endl;
    auto_ptr<Test> pt1(pt);
    cout << "pt = " << pt.get() << endl;
    cout << "pt1 = " << pt1.get() << endl;
    pt1->print();
    return 0;
}
執行結果
Hello, ylc.
I'm ylc.
pt = 0
pt1 = 0x83ac20
I'm ylc.
Goodbye, ylc.
 

STL中的其他智慧指標
shared_ptr:帶有引用計數機制，支援多個指標物件指向同一片記憶體
weak_ptr:配合weak_ptr而引入的一種智慧指標
unique_ptr:一個指標物件指向一片記憶體空間，不能拷貝構造和賦值（不能所有權的轉移）
QT中的智慧指標：
QPointer
當其指向的物件被銷燬時，它會被自動置空
析構時不會自動銷燬所指向的物件
QSharedPointer
引用計數型智慧指標
可以被自由地拷貝和賦值
當引用計數為0時才刪除指向的物件

61-2 Qt中的智慧指標

#include <QPointer>
#include <QSharedPointer>
#include <QDebug>
class Test : public QObject
{
    QString m_name;
public:
    Test(const char* name)
    {
        qDebug() << "Hello, " << name << ".";
        m_name = name;
    }
    void print()
    {
        qDebug() << "I'm " << m_name << ".";
    }
    ~Test()
    {
        qDebug() << "Goodbye, " << m_name << ".";
    }
};
int main()
{
    QPointer<Test> pt(new Test("D.T.Software"));
    QPointer<Test> pt1(pt);
    QPointer<Test> pt2(pt);
    pt->print();
    pt1->print();
    pt2->print();
    delete pt;
    qDebug() << "pt = " << pt;
    qDebug() << "pt1 = " << pt1;
    qDebug() << "pt2 = " << pt2;
    qDebug() << endl;
    QSharedPointer<Test> spt(new Test("Delphi Tang"));
    QSharedPointer<Test> spt1(spt);
    QSharedPointer<Test> spt2(spt);
    spt->print();
    spt1->print();
    spt2->print();
    return 0;
}
 

Qt中的其他智慧指標
QWeakPointer
QScopedPointer
QScopedArrayPointer
QSharedDataPointer
QExplicitlySharedDataPointer

SmartPointer.h 建立智慧指標類模板
#ifndef _SMARTPOINTER_H_
#define _SMARTPOINTER_H_
template
< typename T >
class SmartPointer
{
    T* mp;
public:
    SmartPointer(T* p = NULL)
    {
        mp = p;
    }
    
    SmartPointer(const SmartPointer<T>& obj)
    {
        mp = obj.mp;
        const_cast<SmartPointer<T>&>(obj).mp = NULL;
    }
    
    SmartPointer<T>& operator = (const SmartPointer<T>& obj)
    {
        if( this != &obj )
        {
            delete mp;
            mp = obj.mp;
            const_cast<SmartPointer<T>&>(obj).mp = NULL;
        }
        
        return *this;
    }
    
    T* operator -> ()
    {
        return mp;
    }
    
    T& operator * ()
    {
        return *mp;
    }
    
    bool isNull()
    {
        return (mp == NULL);
    }
    
    T* get()
    {
        return mp;
    }
    
    ~SmartPointer()
    {
        delete mp;
    }
};
#endif
 

61-3.cpp
#include <iostream>
#include <string>
#include "SmartPointer.h"
using namespace std;
class Test
{
    string m_name;
public:
    Test(const char* name)
    {
        cout << "Hello, " << name << "." << endl;
        
        m_name = name;
    }
    
    void print()
    {
        cout << "I'm " << m_name << "." << endl;
    }
    
    ~Test()
    {
        cout << "Goodbye, " << m_name << "." << endl;
    }
};
int main()
{
    SmartPointer<Test> pt(new Test("D.T.Software"));
    
    cout << "pt = " << pt.get() << endl;
    
    pt->print();
    
    cout << endl;
    
    SmartPointer<Test> pt1(pt);
    
    cout << "pt = " << pt.get() << endl;
    cout << "pt1 = " << pt1.get() << endl;
    
    pt1->print();
    
    return 0;
}
執行結果
Hello, D.T.Software.
pt = 0xf31c20
I'm D.T.Software.
pt = 0
pt1 = 0xf31c20
I'm D.T.Software.
Goodbye, D.T.Software.

小結
智慧指標C++中自動記憶體管理的主要手段
智慧指標在各種平臺上都有不同的表現形式
智慧指標能夠儘可能的避開記憶體相關的問題
STL和Qt中都提供了對智慧指標的支援