拷贝控制和资源管理

2020-03-15 12:04:11 阅读：208 来源： 互联网

类的行为可以像一个值或指针：

类的行为像一个值，意味着它应该也有自己的状态。当我们拷贝一个像值得对象时，副本与原对象是独立的，改变副本不会对原对象有任何影响，反之亦然。

类的行为像指针，将共享状态，拷贝这样的一个类的对象时，副本和原对象使用相同的底层数据，改变副本也会改变原对象，反之亦然。

行为像值的类

提供类值的行为，对于类管理的资源，每个对象都应该拥有一份自己的拷贝。

class Hasptr{
public:
    Hasptr(const std::string &s=std::string()):ps(new std::string(s)),i(0){}
    Hasptr(const Hasptr &p):ps(new std::string(*p.ps)),i(p.i){}
    Hasptr& operator=(const Hasptr&);
    ~Hasptr(){delete ps;}
private:
    std::string *ps;
    int i;
}

类值拷贝赋值运算符

赋值运算符组合了析构函数和构造函数的操作：

类似析构函数，赋值操作会销毁左侧运算对象的值；
类似拷贝构造函数，赋值操作会从右侧对象拷贝数据。

需要注意的是：

如果将一个对象赋予自身，赋值运算符必须能正常工作；
异常安全，即当异常发生时，能将左侧运算对象置于一个有意义的状态。

Hasptr& Hasptr::operator = (const Hasptr &rhs)
{
    auto newp =  new string(*rhs.ps);   //拷贝底层的string
    delete ps;      //释放旧内存
    ps = newp;      //右侧对象拷贝数据到本对象
    i = rhs.i;
    return *this;   //返回本对象
}

行为像指针的类

引用计数

引用计数的工作方式如下：

除了初始化对象外，每个构造函数(拷贝构造函数除外)还要构建一个引用计数，用来记录有多少对象与正在创建的对象共享状态。当创建一个对象时，只有一个对象共享状态，将此计数器初始化为1。
拷贝构造函数不分配新的计数器，而是拷贝给定对象数据成员，包括计数器。拷贝构造函数递增共享的计数器，指出给定对象的状态又被一个新的用户所共享。
析构函数递减计数器，指出共享状态的用户少了一个，如果计数器为0，则析构函数释放状态。
拷贝赋值运算符递增右侧运算对象的计数器，递减左侧运算对象的计数器。如果左侧运算对象的计数器为0，意味着它的共享状态没有用户了，拷贝赋值运算符就必须销毁状态。

计数器不能是 Hasptr 对象的成员：

Hasptr p1("Hiya");
Hasptr p2(p1);  
Hasptr p3(p1);  //p1,p2,p3指向相同的string

如果引用计数保存在每个对象中，当创建 p3 时，可以递增 p1 中的计数器并将其拷贝到 p3，但是 p2 中的计数器无法更新。

解决办法是将计数器保存在动态内存中，当创建一个对象时，也分配一个新的计数器，当拷贝或赋值对象时，拷贝指向计数器的指针，使用此方法可以保证副本和原对象指向相同的计数器。

定义一个使用引用计数的类

class Hasptr
{
public:
    Hasptr(const std::string &s = std::string()):ps(new std::string(s),i(0),use(new std::size_t(1))){}
    Hasptr(const Hasptr &p):ps(p.ps),i(p.i),use(p.use){++*use};
    Hasptr& operator=(const Hasptr&);
    ~Hasptr();
private:
    std::string *ps;
    int i;
    std::size_t *use;
}

析构函数需要检查引用计数是否为0：

Hasptr ::~Hasptr()
{
    if(--*use == 0){
        delete ps;
        delete use;
    }
}

拷贝赋值运算符：

Hasptr& Hasptr::operator=(const Hasptr& rhs)
{
    ++*rhs.use;     //递增右侧对象的引用计数
    if(--*use == 0) //递减和检测本对象的引用计数
    {
        delete ps;
        delete use;
    }
    
    ps = rhs.ps;
    i = rhs.i;
    use = rhs.use;
    
    return *this;
}

标签：Hasptr,控制,string,ps,对象,计数器,拷贝,资源管理
来源： https://www.cnblogs.com/xiaojianliu/p/12496728.html