C++智能指針的設計和使用

對于一個C++的使用者來說，指針的使用可以算的上是家常便飯，但是在使用的過程中，很多時候可能會因為new或者malloc了一個對象，而忘記最后結束的時候去釋放掉（我就會犯這樣子的錯誤），從而導致內存泄露。而此時智能指針可能可以幫助我去解決這個問題。

智能指針（smart pointer）是利用個引用計數的策略去處理指針的釋放，從而保證指針的安全性。通常情況下，我們會自己去設計一個智能指針類去管理自己的指針對象。其 實其原理是存儲指向動態分配的指針對象類，通過引用計數的功能去控制，去正確的實現指針對象的銷毀，從而避免內存泄露。

智能指針的原理是，通過將指針類和一個引用計數關聯起來，而引用計數 計算，當前指針被多少個對象所共享。 每次創建一個新的指針對象的時候，初始化指針并將引用計數置為1；當對象作為另一個對象的副本而被創建的時候，拷貝構造函數拷貝指針并增加與之對應的引用 計數。對于一個對象進行賦值時，賦值操作符減少左操作數所指對象的引用計數（如果引用計數為減至0，則刪除對象），并且增加右操作數所指對象的引用計數； 調用析構函數時，構造函數減少引用計數（如果引用計數減至0，刪除基礎對象）。

下面的代碼主要是借鑒了百度百科的代碼來學習智能指針：

    #include<iostream>  
    #include<stdexcept>  
    using namespace std;  
    #define TEST_SMARTPTR  
    class Stub  
    {  
    public:  
        void print(){  
            cout<<"Stub:print"<<endl;  
        }  
        ~Stub(){  
            cout<<"Stub:Destructor"<<endl;  
        }  
    };  
    template<typename T>  
    class SmartPtr  
    {  
    public:  
        SmartPtr(T*p=0):ptr(p),pUse(new size_t(1)){}  
        SmartPtr(const SmartPtr& src):ptr(src.ptr),pUse(src.pUse){  
            ++*pUse;  
        }  
        SmartPtr&operator=(const SmartPtr& rhs){  
            //self-assigningisalsoright  
            ++*rhs.pUse;  
            decrUse();  
            ptr=rhs.ptr;  
            pUse=rhs.pUse;  
            return *this;  
        }  
        T* operator->(){  
            if(ptr)  
                return ptr;  
            throw std::runtime_error("accessthroughNULLpointer");  
        }  
        const T* operator->()const{  
            if(ptr)  
                return ptr;  
            throw std::runtime_error("accessthroughNULLpointer");  
        }  
        T &operator*(){  
            if(ptr)  
                return *ptr;  
            throw std::runtime_error("dereferenceofNULLpointer");  
        }  
        const T &operator*()const{  
            if(ptr)  
                return *ptr;  
            throw std::runtime_error("dereferenceofNULLpointer");  
        }  
        ~SmartPtr(){  
            decrUse();  
    #ifdef TEST_SMARTPTR  
            std::cout<<"SmartPtr:Destructor"<<std::endl;//fortesting  
    #endif  
        }  
    private:  
        void decrUse(){  
            if(--*pUse==0){  
                delete ptr;  
                delete pUse;  
            }  
        }  
        T* ptr;  
        size_t* pUse;  
    };  
    int main()  
    {  
        try{  
            SmartPtr<Stub> t;  
            t->print();  
        }catch(const exception&err){  
            cout<<err.what()<<endl;  
        }  
        SmartPtr<Stub>t1(new Stub);  
        SmartPtr<Stub>t2(t1);  
        SmartPtr<Stub>t3(new Stub);  
        t3=t2;  
        t1->print();  
        (*t3).print();  
        return 0;  
    }  

在面的代碼中，智能指針一般都會去重載->和*操作符，從而使其表現指針的表象，并且大家可以使用它像使用指針一樣。

在函數析構的時候，我們會發現引用計數在其中所起到的作用，從而避免誤操作早成指針提前釋放，造成指針懸掛，或者釋放不徹底，造成內存泄漏的問題。

來自：http://blog.csdn.net/haitunxiaomo/article/details/42042345