C++ 关于拷贝控制和资源管理部分的笔记，并且介绍了部分C++ 智能指针的概念，然后实现了一个基于引用计数的智能指针。关于C++智能指针部分，后面会有专门的研究。
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通常，管理类外资源的类必须定义拷贝控制成员。为了定义这些成员，我们首先必须确定此对象的拷贝语义。一般来讲，有两种选择：
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使类的行为看起来像一个值
类的行为像一个值：意味着它有自己的状态。当我们拷贝一个像值的对象时，副本和原对象是完全对立的。改变副本不会对对原对象有任何影响。反之亦然。 -
使类的行为看起来像一个指针
行为像指针的类则共享状态。当我们拷贝一个这种类的对象时，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。
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行为像值的类
- 为了提供类值的行为，对于类管理的资源，每个对象应该都拥有一份自己的拷贝。
- 类值拷贝赋值运算符
通常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资源。类似构造函数，赋值操作会从右侧运算对象拷贝数据。
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编写赋值运算符时，有两点需要注意：
1. 如果将一个对象赋予它自身，赋值运算符必须能正确工作
2. 大多数赋值运算符组合了析构函数和拷贝构造函数的工作 当编写一个赋值运算符时，一个好的方法是先将右侧运算对象拷贝到一个局部临时对象中，然后再销毁左侧运算对象就是安全的了。
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定义行为像指针的类
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引用计数
引用计数的工作方式如下：
1. 除了初始化对象之外，每个构造函数(拷贝构造函数除外)还要创建一个引用计数，用来记录有多少对象正在与创建的对象共享状态。当我们创建一个对象时，只有一个对象共享状态，因此计数器初始化为1。
2. 拷贝构造函数不分配新的计数器，而是拷贝给定对象的数据成员，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用户共享。
3. 析构函数递减计数器，指出共享状态的用户少了一个。如果计数器变为0，则析构函数释放状态。
4. 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变为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。 引用计数的存放位置：一种方法只保存在动态内存中。当创建一个对象时，我们也分配一个计数器。当拷贝或赋值对象时，我们拷贝指向计时器的指针。使用这种方法，副本和原对象都会指向相同的计数器。
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下面给出一个基于引用计数的共享智能指针的实现。
#include<iostream>
using namespace std; template<class T>
class SmartPtr{
public:
//构造函数
SmartPtr(T *sp = NULL)
:m_ptr(sp), use_count(new std::size_t(1)){} //拷贝构造函数
SmartPtr(const SmartPtr<T> &ref){
if (this != &ref){
m_ptr = ref.m_ptr;
use_count = ref.use_count;
++*use_count;
}
} //拷贝赋值运算符
SmartPtr& operator=(const SmartPtr<T> &ref){
if (this == &ref) //处理自赋值情况
return *this; //判断原use_count是否为0
--*use_count;
if (*use_count == 0){
delete m_ptr;
delete use_count;
m_ptr = NULL;
use_count = NULL;
cout << "operator= delete" << endl;
} m_ptr = ref.m_ptr;
use_count = ref.use_count;
++*use_count;
} //析构函数
~SmartPtr(){
--*use_count;
if (*use_count == 0){
delete m_ptr;
delete use_count;
m_ptr = NULL;
use_count = NULL;
cout << "~SmartPtr() and delete" << endl;
}
else
cout << "~SmartPtr() use_count:" << *use_count <<endl;
} T * get(){
return m_ptr;
} std::size_t getUse_count(){
return *use_count;
}
private:
//基础对象指针
T *m_ptr;
std::size_t *use_count;
}; class Test{
public:
Test(int a, char b) :_a(a), _b(b){}
void print(){
cout << _a << " " << _b << " ";
}
private:
int _a;
char _b;
}; int main(){
//内置数据类型测试
cout << "内置数据类型测试" << endl;
SmartPtr<int> sp1(new int(5)); //默认构造函数
cout << *sp1.get() << " " << sp1.getUse_count() << endl; SmartPtr<int> sp2(sp1); //拷贝构造函数
cout << *sp2.get() << " " << sp2.getUse_count() << endl; SmartPtr<int> sp3;
sp3 = sp1; //拷贝赋值运算符
cout << *sp3.get() << " " << sp3.getUse_count() << endl; sp3 = sp3; //自赋值情况
cout << *sp3.get() << " " << sp3.getUse_count() << endl; //自定义数据类型测试
cout << endl << endl << "自定义数据类型测试" << endl;
SmartPtr<Test> tp1(new Test(10, 'c')); //默认构造函数
(tp1.get())->print();
cout << tp1.getUse_count() << endl; SmartPtr<Test> tp2(tp1); //拷贝构造函数
(tp2.get())->print();
cout << tp2.getUse_count() << endl; SmartPtr<Test> tp3;
tp3 = tp1; //拷贝赋值运算符
(tp3.get())->print();
cout << tp3.getUse_count() << endl; tp3 = tp3; //自赋值情况
(tp3.get())->print();
cout << tp3.getUse_count() << endl; cout << endl << endl << "析构函数" << endl;
return 0;
} 程序运行结果如下：