程序人生 >> STL auto_ptr智能指針簡單分析：auto_ptr是STL里面的智能指針（Smart Pointer），一個很好的優點就是指針所有權自動轉移和指針自動刪除技術。對于異常和經常忘記delete的情況來說很實用。
下面就是從SGI官方網站轉載的STL auto_ptr實現源碼（加上了我的注釋）：1
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| /*
* Copyright (c) 1997-1999
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*
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* purpose. It is provided "as is" without express or implied warranty.
*
*/
#ifndef __SGI_STL_MEMORY
#define __SGI_STL_MEMORY
#include <stl_algobase.h>
#include <stl_alloc.h>
#include <stl_construct.h>
#include <stl_tempbuf.h>
#include <stl_uninitialized.h>
#include <stl_raw_storage_iter.h>
__STL_BEGIN_NAMESPACE
// 如果定義了auto_ptr轉換以及支持成員函數模板
#if defined(__SGI_STL_USE_AUTO_PTR_CONVERSIONS) && \
defined(__STL_MEMBER_TEMPLATES)
// 定義auto_ptr_ref template結構體①
template<class _Tp1> struct auto_ptr_ref {
_Tp1* _M_ptr;
auto_ptr_ref(_Tp1* __p) : _M_ptr(__p) {}
};
#endif
template <class _Tp>
class auto_ptr {
private:
_Tp* _M_ptr;
public:
typedef _Tp element_type;
// explicit修飾構造函數，防止從原始指針隱式轉換
explicit auto_ptr(_Tp* __p = 0) __STL_NOTHROW : _M_ptr(__p) {}
// Copy構造函數，注意這里是直接引用傳參（非const），同時轉移指針所有權
auto_ptr(auto_ptr& __a) __STL_NOTHROW : _M_ptr(__a.release()) {}
// 如果允許定義成員函數模板（Member Function Templates）②
#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES
// 如果可以從_Tp1*轉換為_Tp*，則可以從auto_ptr<_Tp1>構造auto_ptr<_Tp>
// 同時轉移指針所有權
template <class _Tp1>
auto_ptr(auto_ptr<_Tp1>& __a) __STL_NOTHROW
: _M_ptr(__a.release()) {}
#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
// 賦值操作符，同樣是非const引用傳參，有證同測試③
auto_ptr& operator=(auto_ptr& __a) __STL_NOTHROW {
// 如果是自我賦值，就直接返回
if (&__a != this) {
delete _M_ptr;
_M_ptr = __a.release();
}
return *this;
}
#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES
// 賦值操作符的Member Function Templates
template <class _Tp1>
auto_ptr& operator=(auto_ptr<_Tp1>& __a) __STL_NOTHROW {
if (__a.get() != this->get()) {
delete _M_ptr;
_M_ptr = __a.release();
}
return *this;
}
#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
// Note: The C++ standard says there is supposed to be an empty throw
// specification here, but omitting it is standard conforming. Its
// presence can be detected only if _Tp::~_Tp() throws, but (17.4.3.6/2)
// this is prohibited.
// auto_ptr的析構函數
~auto_ptr() { delete _M_ptr; }
// operator*定義，返回值
_Tp& operator*() const __STL_NOTHROW {
return *_M_ptr;
}
// operator->定義，返回指針
_Tp* operator->() const __STL_NOTHROW {
return _M_ptr;
}
// const成員函數get定義，返回指針
_Tp* get() const __STL_NOTHROW {
return _M_ptr;
}
// release函數定義，釋放指針
_Tp* release() __STL_NOTHROW {
_Tp* __tmp = _M_ptr;
_M_ptr = 0;
return __tmp;
}
// reset函數定義，重置指針
void reset(_Tp* __p = 0) __STL_NOTHROW {
if (__p != _M_ptr) {
delete _M_ptr;
_M_ptr = __p;
}
}
// According to the C++ standard, these conversions are required. Most
// present-day compilers, however, do not enforce that requirement---and,
// in fact, most present-day compilers do not support the language
// features that these conversions rely on.
#if defined(__SGI_STL_USE_AUTO_PTR_CONVERSIONS) && \
defined(__STL_MEMBER_TEMPLATES)
public:
// 從auto_ptr_ref<_Tp>構造auto_ptr<_Tp>
auto_ptr(auto_ptr_ref<_Tp> __ref) __STL_NOTHROW
: _M_ptr(__ref._M_ptr) {}
// 從auto_ptr_ref<_Tp>對auto_ptr<_Tp>進行賦值操作。
// 注意這里是普通傳參，沒有引用④
auto_ptr& operator=(auto_ptr_ref<_Tp> __ref) __STL_NOTHROW {
if (__ref._M_ptr != this->get()) {
delete _M_ptr;
_M_ptr = __ref._M_ptr;
}
return *this;
}
// 成員函數模板（Member Function Templates）②
// 如果可以從_Tp*轉換為_Tp1*，則可以從auto_ptr<_Tp>轉換為auto_ptr_ref<_Tp1>
template <class _Tp1> operator auto_ptr_ref<_Tp1>() __STL_NOTHROW
{ return auto_ptr_ref<_Tp1>(this->release()); }
// 成員函數模板（Member Function Templates）②
// 如果可以從_Tp*轉換為_Tp1*，則可以從auto_ptr<_Tp>轉換為auto_ptr<_Tp1>
template <class _Tp1> operator auto_ptr<_Tp1>() __STL_NOTHROW
{ return auto_ptr<_Tp1>(this->release()); }
#endif /* auto ptr conversions && member templates */
};
__STL_END_NAMESPACE
#endif /* __SGI_STL_MEMORY */
// Local Variables:
// mode:C++
// End: |
注解：
①auto_ptr_ref結構體
我們看到，auto_ptr源代碼中的Copy構造函數的參數是普通的引用傳參（不是const引用，也不是普通的傳值），這是為了方便指針擁有權的轉移（如果是const引用，那么擁有權無法轉移；如果是普通的傳值，oh my god，整個世界都徹底混亂了）。那如果以一個臨時對象（也就是所謂的右值）進行拷貝構造，那樣就無法通過編譯了（普通指針或引用不能指向const對象，即不能指向右值）。幸好有auto_ptr_ref的存在，可以從auto_ptr_ref臨時對象構造或者賦值為auto_ptr對象：
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| public:
// 從auto_ptr_ref<_Tp>構造auto_ptr<_Tp>
auto_ptr(auto_ptr_ref<_Tp> __ref) __STL_NOTHROW
: _M_ptr(__ref._M_ptr) {}
// 從auto_ptr_ref<_Tp>對auto_ptr<_Tp>進行賦值操作。
// 注意這里是普通傳參，沒有引用④
auto_ptr& operator=(auto_ptr_ref<_Tp> __ref) __STL_NOTHROW {
if (__ref._M_ptr != this->get()) {
delete _M_ptr;
_M_ptr = __ref._M_ptr;
}
return *this;
} |
而auto_ptr對象也可以隱式的轉化為auto_ptr_ref類型的對象：
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| template <class _Tp1> operator auto_ptr_ref<_Tp1>() __STL_NOTHROW
{ return auto_ptr_ref<_Tp1>(this->release()); } |
于是乎，就完美的完成了auto_ptr從右值到左值的轉換工作。也可以看這里：為什么需要auto_ptr_ref
②成員函數模板（Member Function Templates）
③證同測試，見《Effective C++》條款11：在operator= 中處理“自我賦值” （Item 11. handle assignment to self in operator=）
④見①
原創文章，轉載請注明:
本文出自程序人生 >> STL auto_ptr智能指針簡單分析
作者：代碼瘋子