37-智能指針分析

37-智能指針分析

永恆的話題

內存泄漏（臭名昭著的Bug）

• 動態申請堆空間，用完後不歸還
• C++語言中沒有垃圾回收的機制
• 指針無法控制所指堆空間的生命週期

【範例代碼】內存泄漏

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Test {
    int i;
public:
    Test(int i) {
        this->i = i;
    }
    int value() {
        return i;
    }
    ~Test() {
    }
};

int main(int argc, const char* argv[]) {
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        Test* p = new Test(i);

        cout << p->value() << endl;
    }

    return 0;
}

深度的思考

我們需要什麼：

• 需要一個特殊的指針
• 指針生命週期結束時主動釋放堆空間
• 一片堆空間最多隻能由一個指針標識
• 杜絕指針運算和指針比較

智能指針分析

解決方案：

• 重載指針特徵操作符(-> 和 *)
• 只能通過類的成員函數重載
• 重載函數不能使用參數
• 只能定義一個重載函數

【範例代碼】智能指針

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Test {
    int i;
public:
    Test(int i) {
        cout << "Test(int i)" << endl;
        this->i = i;
    }
    int value() {
        return i;
    }
    ~Test() {
        cout << "~Test()" << endl;
    }
};

class Pointer {
    Test* mp;
public:
    Pointer(Test* p = NULL) {
        mp = p;
    }
    Pointer(const Pointer& obj) {
        mp = obj.mp;
        const_cast<Pointer&>(obj).mp = NULL;
    }
    Pointer& operator = (const Pointer& obj) {
        if (this != &obj) {
            delete mp;
            mp = obj.mp;
            const_cast<Pointer&>(obj).mp = NULL;
        }

        return *this;
    }
    Test* operator -> () {
        return mp;
    }
    Test& operator * () {
        return *mp;
    }
    bool isNull() {
        return (mp == NULL);
    }
    ~Pointer() {
        delete mp;
    }
};

int main(int argc, const char* argv[]) {
    Pointer p1 = new Test(0);

    cout << p1->value() << endl;

    Pointer p2 = p1;

    cout << p1.isNull() << endl;

    cout << p2->value() << endl;

    return 0;
}

智能指針的使用軍規：只能用來指向堆空間中的對象或者變量。