智能指針重載operator ->()、自賦值、引用計(jì)數(shù) -- 轉(zhuǎn)
智能指針(smart pointers),是一種加限制的近委托機(jī)制(相當(dāng)于老師的管理),其中包含普通指針(相當(dāng)于學(xué)生的自主)。它將指針對(duì)象化,返回X類指針控制X類型對(duì)象(通常顯式含有一個(gè)X類型指針成員);優(yōu)點(diǎn)在于X類指針成員共享內(nèi)存分配,可防懸掛,采用引用計(jì)數(shù),無指針指向時(shí)才析構(gòu)。
當(dāng)然,也可在定義拷貝賦值時(shí)分配新存儲(chǔ)空間,使不共享,就完全無此問題。但此時(shí)需重定義分配內(nèi)存的構(gòu)造函數(shù)與拷貝構(gòu)造函數(shù),對(duì)賦值函數(shù)不需改變,也無須檢測(cè)自賦值(因?yàn)闆]有delete語句)。e.g.:
class String{ //上級(jí)管理類,物業(yè)!
struct Srep; //包含類的聲明
Srep *rep; //內(nèi)含普通類指針,被管理
Srep * operator->(); //返回Srep指針
//……
}
重載operator->(),返回普通對(duì)象指針,稱為間接(Dereferencing),可形成“智能指針”機(jī)制。這樣方便操作,也可不用。對(duì)于Invoker->member;,operator ->為一元后綴運(yùn)算符,可作兩種解釋:
①Invoker為指針,將尋找緊隨其后的類成員(或函數(shù))標(biāo)識(shí)符,找不到就出錯(cuò),這也是最常見的用法。
②Invoker為(定義的智能指針)對(duì)象,將解釋為(Invoker.operator->())->member。若Invoker類未重載operator->()則出錯(cuò);重載了X operator ->()時(shí),如果返回類型X為指針,則進(jìn)入①狀態(tài);如果返回值類型仍為對(duì)象,再進(jìn)入②狀態(tài),判斷是否可循環(huán)。
返回值應(yīng)該為兩種:①指針,并找到成員標(biāo)志符;②定義了operator->()的對(duì)象,將循環(huán)迭代。否則出錯(cuò)。具體示例見于《C++ Primer》14.6節(jié)與《C++ Programming Language》11.10章節(jié)。迭代器就是一個(gè)很好的佐證,如vector<int> vec;中,定義了vector::iterator,返回值的指針類型為int。即有(*vec.begin())為int型。
自賦值的危害:可參考《廿六、賦值函數(shù)重載與拷貝構(gòu)造函數(shù)(百度百科ZT)》
=運(yùn)算符(assignment)為其左操作數(shù)配置新動(dòng)態(tài)資源(free store)前,通常先將原先的動(dòng)態(tài)資源析構(gòu),以防止內(nèi)存泄漏(現(xiàn)在不釋放,以后就沒機(jī)會(huì)了)。如為自賦值,將丟失這部分信息,造成指針掛起。需檢查是否為自賦值,如果是就返回*this;否則,釋放原有資源,以獲得新資源!
通常用檢測(cè)其指針是否相等即可(比較this與新值的指針,而非它們指向的值)。e.g.:
A operator=(const A &Other){if(this==&Other) return *this;} //不是if(*this == other)
智能指針采用引用計(jì)數(shù)(reference cout)來決定是否析構(gòu)共享,常定義于受管理類中?!禖++ Primer》對(duì)引用計(jì)數(shù)的描述:每次創(chuàng)建類的新對(duì)象時(shí),初始化指針并將使用計(jì)數(shù)置為1。當(dāng)對(duì)象作為另一對(duì)象的副本而創(chuàng)建時(shí),復(fù)制構(gòu)造函數(shù)復(fù)制指針并增加與之相應(yīng)的使用計(jì)數(shù)的值。對(duì)一個(gè)對(duì)象進(jìn)行賦值時(shí),賦值操作符減少左操作數(shù)所指對(duì)象的使用計(jì)數(shù)的值(如果使用計(jì)數(shù)減至0,則刪除對(duì)象),并增加右操作數(shù)所指對(duì)象的使用計(jì)數(shù)的值。(反過來說更好)最后,調(diào)用析構(gòu)函數(shù)時(shí),析構(gòu)函數(shù)減少使用計(jì)數(shù)的值,如果計(jì)數(shù)減至0,則刪除基礎(chǔ)對(duì)象。
拷貝賦值時(shí),常先增加右操作數(shù)計(jì)數(shù),再減少左操作數(shù)計(jì)數(shù),并判斷刪除動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)??煞乐棺陨碣x值,如為自賦值,引用計(jì)數(shù)肯定非0,相當(dāng)于加1后立即減1,不會(huì)錯(cuò)刪;反之可能出--n=0?!禖++ Primer》13.5.1與《C++程序設(shè)計(jì)》11.12節(jié)均采用的此種方法。
posted on 2010-05-08 12:29 大龍 閱讀(1300) 評(píng)論(0) 編輯 收藏 引用