1.Do you Smart Pointer?
2.std::auto_ptr的设计原理
3.std::auto_ptr高级使用指南
4.你是否觉得std::auto_ptr还不够完美?
策略
1.支持引用记数的多种设计策略
2.支持处理多种资源
3.支持Subclassing
4.支持多线程条件下,线程安全的多种设计策略
5.其它多种特殊要求下,再构造
1.回首处理资源中的Traits技术
2.回首多线程支持的设计
四、COM实现中,Smart Pointer设计原理
五、著名C++库(标准和非标准)中的Smart Pointer现状
一、剖析C++标准库智能指针(std::auto_ptr)
1.Do you Smart Pointer?
不可否认,资源泄露(resource leak)曾经是C++程序的一大噩梦.垃圾回收
机制(Garbage Collection)一时颇受注目.然而垃圾自动回收机制并不能
满足内存管理的即时性和可视性,往往使高傲的程序设计者感到不自在.
况且,C++实现没有引入这种机制.在探索中,C++程序员创造了锋利的
"Smart Pointer".一定程度上,解决了资源泄露问题.
//x拟为class:
// class x{
// public:
// int m_Idata;
// public:
// x(int m_PARAMin):m_Idata(m_PARAMin){}
// void print(){ cout< // .....
// }
//
void fook(){
x* m_PTRx = new A(m_PARAMin);
m_PTRx->DoSomething(); //#2
delete m_PTRx;
}
期要求较长的情况下,你能保证你不会忘记delete m_PTRclassobj吗?生活中,
我们往往不应该有太多的口头保证,我们需要做些真正有用的东西.还有一个
更敏感的问题:异常.假如在#2方法执行期异常发生,函数执行终止,那么new
出的对象就会泄露.于是,你可能会说:那么就捕获异常来保证安全性好了.
你写这样的程式:
A* m_PTRx = new A(m_PARAMin);
try{
m_PTRx->DoSomething();
}
catch(..){
delete m_PTRx;
throw;
}
delete m_PTRx;
}
哦!天哪!想象一下,你的系统,是否会象专为捕获异常而设计的.
void fook(){
auto_ptr m_SMPTRx(new x(m_PARAMin));
m_SMPTRx->DoSomething();
}
是的.不用整天提心吊胆的问自己:"我全部delete了吗?",而且比你的delete
策略更安全.
ok1.
auto_ptr m_SMPTR1(new x(m_PARAMin));
auto_ptr m_SMPTR2(m_SMPTR1); //#2
May be you can code #2 like this :
auto_ptr m_SMPTR2;
m_SMPTR2 = m_SMPTR1;
ok2.
auto_ptr m_SMPTR1(new int(32));
ok3.
auto_ptr m_SMPTR1;
m_SMPTR1 = auto_ptr(new int(100));
也可以:
auto_ptr m_SMPTR1(auto_ptr(new int(100)));
ok4.
auto_ptr m_SMPTR1(new x(m_PARAMin));
m_SMPTR1.reset(new x(m_PARAMin1));
ok5.
auto_ptr m_SMPTR1(new x(m_PARAMin));
auto_ptr m_SMPTR2(m_SMPTR.release());
cout<<(*m_SMPTR2).m_Idata<
ok6.
auto_ptr fook(){
return auto(new int(100));
}
ok7.............and so on
但不可这样用:
no1.
char* chrarray = new char[100];
strcpy(chrarray,"I am programming.");
auto_ptr m_SMPTRchrptr(chrarray);
//auto_ptr并不可帮你管理数组资源
no2.
vector> m_VECsmptr;
m_VECsmptr.push_back(auto_ptr(new int(100)));
//auto_ptr并不适合STL内容.
no3.
const auto_ptr m_SMPTR1(new x(100));
auto_ptr m_SMPTR(new x(200));
no4.
x m_OBJx(300);
auto_ptr m_SMPTR(&m_OBJx);
no5
x* m_PTR = new x(100);
auto_ptr m_SMPTR = m_pTR;
no6..........and so on
auto_ptr m_SMPTR1(new x(100));
auto_ptr m_SMPTR2 = m_SMPTR1;
m_SMPTR2->print();
//输出:100.
m_SMPTR1->print();
//!! 非法的.
auto_ptr m_SMPTR(new x(100));
auto_ptr returnfun(auto_ptr m_SMPTRin){
return m_SMPTRin;
}
auto_ptr = returnfun(m_SMPTR); //#5
//什么叫对象所有权呢?
2. std::auto_ptr的设计原理
上面的一片正确用法,它们在干些什么?
一片非法,它们犯了什么罪?
一片什么所有权转移,它的内部机智是什么?
哦!一头雾水?下面我们就来剖析其实现机制.
基础知识:
a.智能指针的关键技术:在于构造栈上对象的生命期控制
堆上构造的对象的生命期.因为在智能指针的内部,存储
着堆对象的指针,而且在构析函数中调用delete行为.
大致机构如下:
x* m_PTRx = new x(100);//#1
template
auto_ptr{
private:
T* m_PTR;//维护指向堆对象的指针,在auto_ptr定位后
.... //它应该指向#1构造的对象,即拥有所有权.
~auto(){ delete m_PTR; }
....
}
b.所有权转移之说
上面曾有一非法的程式片段如下:
auto_ptr m_SMPTR1(new x(100));
auto_ptr m_SMPTR2 = m_SMPTR1;
m_SMPTR2->print();
//输出:100.
m_SMPTR1->print();
//!! 非法的.
按常理来说,m_SMPTR->print();怎么是非法的呢?
那是因为本来,m_SMPTR1维护指向new x(100)的指针,
可是m_SMPTR2 = m_SMPTR1;auto_ptr内部机制使得m_SMPTR1将对象的地址
传给m_SMPTR2,而将自己的对象指针置为0.
那么自然m_SMPTR->print();失败.
这里程序设计者要负明显的职责的.
那么auto_ptr为什么采取这样的策略:保证所有权的单一性.
亦保证了系统安全性.
如果多个有全权的auto_ptr维护一个对象,那么在你消除一个
auto_ptr时,将导致多个auto_ptr的潜在危险.