C++中智能指针的简单使用

浏览数：26 / 时间：2015年06月08日

在C++中的类中，一定会有4大函数。构造函数，拷贝构造函数，赋值重载运算符，析构函数。如果在类的声明中，我们没有显示的定义，那么编译器将会自动为我们完成。那么各个函数的作用是什么？为什么编译器会给我们合成呢？那就是说，在类的编译过程中，或者说在对象的创建过程中，以上四个函数都必须存在。首先分析下他们各自的作用。

构造函数(constructor)：完全是为了构造对象而存在。对数据成员进行初始化。手段就是利用初始化成员列表或者在构造函数体内完成。本质初始化的目的。

拷贝构造函数(copy constructor): 本质是为用已经存在的对象来构造待存在的对象。该对象此时还未存在。

赋值重载运算符( copy assigment operator):本质是对已经存在的对象进行刷新。比如 a=b。a,b都存在，只是a刷新为b.

析构函数(destructor)：在对象的销毁时候，调用该函数。本质是为了回收内存。

那么对于没有显示的使用拷贝构造和赋值重载运算符。进行的就是所谓的“浅拷贝”。即是完全的值拷贝。突出的不同就在于指针变量的问题。对于类中出现指针变量时候，进行浅拷贝的话，那么两个类的指针变量都只向同一块内存，那么在析构的时候，就会出现一块内存析构两次，出现内存泄露情况。

如何能阻止这种情况呢？这就是拷贝构造函数的功能了。也就是说我们自己完全接管复制拷贝的过程，而不要编译器为我们干。

智能指针的使用。虽然使用上稍微复杂些，但是节省内存。

智能指针的思路：使用一个专门的类来管理内存。也就是说改类内部维护一个计数器，各个类中的指针都指向同一块内存，但是只有在计数器类内使用次数为0的情况下，才去销毁内存。这样就不会造成一块内存被销毁两次了。

下面见代码：

// 智能指针的简单使用
#include <iostream>
using namespace std;

class SmartPoint
{
private:
	SmartPoint(int *p):ptr(p),usecnt(1){}; //构造函数
	~SmartPoint(){delete ptr;};	//销毁

	friend class Sample; //该智能指针 用友元类来访问
	size_t  usecnt;	//使用次数
	int *ptr;		//指向的指针
};

class Sample
{
public:
	Sample(int *p):smptr(new SmartPoint(p)){};				//构造函数
	Sample(const Sample &obj):smptr(obj.smptr){  ++smptr->usecnt;} //拷贝构造函数 维护指针
	~Sample()	//析构函数
	{
		if(--smptr->usecnt==0)
			delete smptr;
	}
	int getval(){return *(smptr->ptr);}
private:
	SmartPoint *smptr;
};

int main()
{ 
	int *p=new int(10);
	Sample *pa=new Sample(p);	//用p来创建a对象
	cout<<"a.smptr="<<pa->getval()<<endl;
	Sample *pb=new Sample((*pa));
	cout<<"b.smptr="<<pb->getval()<<endl;
	delete pa;
	delete pb;
	return 0;
}

说明：上述代码中使用SmartPoint类来维护一个计数器usecnt和一个指针。当进行复制时候，该计数器加1，那么当该计数器usecnt==0时候，则delete p;这个时候会自动去调用SmartPoint的析构函数，进行删除内存。