shared_ptr循環(huán)引用&定置刪除器

shared_ptr雖然方便，但是它有著一個(gè)致命的缺陷就是循環(huán)引用問題，因?yàn)閟hared_ptr本身并沒有能力解決這個(gè)問題，所以我們又引入了弱指針weak_ptr來輔助shared_ptr解決這個(gè)問題。

那么循環(huán)引用又是什么場(chǎng)景？

舉個(gè)栗子：

假設(shè)現(xiàn)在我們要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)雙向×××鏈表，但是這個(gè)鏈表的指針域全部都用shared_ptr維護(hù)：

struct Node

{

    int _data;

    shared_ptr<Node> _next;

    shared_ptr<Node> _prev;

}

假設(shè)現(xiàn)在先創(chuàng)建兩個(gè)結(jié)點(diǎn)，并用shared_ptr維護(hù)這兩個(gè)結(jié)點(diǎn)：

shared_ptr<Node> sp1(new Node);

shared_ptr<Node> sp2(new Node);

現(xiàn)在將這兩個(gè)指針互相連接：

sp1->_next=sp2;

sp2->prev=sp1;

   為了解決循化引用問題，我們又引入了weak_ptr弱指針，用來輔助shared_ptr。注意weak_ptr不能單獨(dú)使用，必須輔助shared_ptr才能使用。weak_ptr是一種不控制所指向?qū)ο笊嬷芷诘闹悄苤羔?，它指向一個(gè)由shared_ptr管理的對(duì)象，將一個(gè)weak_ptr綁定到一個(gè)shared_ptr不會(huì)改變shared_ptr的引用計(jì)數(shù)。一但最后一個(gè)指向?qū)ο蟮膕hared_ptr被銷毀，對(duì)象就會(huì)被銷毀，即使有weak_ptr指向?qū)ο?，?duì)象還是會(huì)被釋放。

例：

所以為了解決上面栗子中的循環(huán)引用問題，我們可以將指針域的智能指針聲明為弱指針。

struct Node

{

    int _data;

    weak_ptr<Node> _next;

    weak_ptr<Node> _prev;

}

二、定置刪除器

   一般情況下，我們都用智能指針是用來管理動(dòng)態(tài)內(nèi)存的，其實(shí)智能指針是用來管理資源的，資源很多，動(dòng)態(tài)內(nèi)存只是資源的一種，比如說我們可以用智能指針來管理文件，那么我們就不能用智能指針默認(rèn)的刪除器了，因?yàn)橐芾砦募脑捵詈笫莊close，而不是delete,所以我們就必須自己定制一個(gè)刪除器。

例：以管理文件為例，實(shí)現(xiàn)定置刪除器。

要實(shí)現(xiàn)定置刪除器，就要用到仿函數(shù)：仿函數(shù)就是將"()"重載。

//定置刪除器的仿函數(shù)
struct Fclose
{
       void operator()(void *ptr)
       {
              fclose((FILE *)ptr);
              cout << "fclose()" << endl;
       }
};
void test()
{
       boost::shared_ptr<FILE> sp(fopen("test.txt","w"),Fclose());    //調(diào)用構(gòu)造函數(shù)構(gòu)造一個(gè)匿名對(duì)象傳遞過去，文件正常關(guān)閉
}

再舉一個(gè)栗子：
用智能指針管理malloc開辟的動(dòng)態(tài)內(nèi)存，那么我們?cè)卺尫诺臅r(shí)候就要用free釋放：
//定置刪除器的仿函數(shù)
struct Free
{
       void operator()(void *ptr)
       {
              free(ptr);
       }
};
void test()
{
       boost::shared_ptr<int> sp((int *)malloc(sizeof(int)),Free());        //能夠正確的釋放空間
}

三、簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)一個(gè)有定置刪除器的shared_ptr

struct Fclose
{
	void operator()(void *ptr)
	{
		fclose((FILE *)ptr);
		cout << "fclose()" << endl;
	}
};

struct Free
{
	void operator()(void *ptr)
	{
		free(ptr);
		cout << "free()" <<endl;
	}
};


//默認(rèn)刪除器是delete
struct DefaultDel
{
	void operator()(void* ptr)
	{
		delete ptr;
		cout << "delete ptr" << endl;
	}
};


template<typename T, typename D = DefaultDel>
class SharedPtr            //采用引用計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)可以有多個(gè)指針指向同一塊內(nèi)存的類模板，SharedPtr是類模板，不是智能指針類型
{
public:
	SharedPtr(T* ptr, D del = DefaultDel());
	SharedPtr(const SharedPtr<T,D>& sp);
	SharedPtr<T,D>& operator=(SharedPtr<T,D> sp);
	T& operator*();
	T* operator->();
	~SharedPtr();
	int Count()
	{
		return *_pCount;
	}
private:
	void Release()
	{
		if (--(*_pCount) == 0)
		{
			_del(_ptr);
 			delete _pCount;
			_ptr = NULL;
			_pCount = NULL;
		}
	}
private:
	T* _ptr;
	int* _pCount;
	D _del;
};


template<typename T, typename D = DefaultDel>
SharedPtr<T,D>::SharedPtr(T* ptr,D del)
:_ptr(ptr)
, _pCount(new int(1))
,_del(del){}

template<typename T, typename D = DefaultDel>
SharedPtr<T,D>::SharedPtr(const SharedPtr<T,D>& sp)
{
	_ptr = sp._ptr;
	_pCount= sp._pCount;
	++(*_pCount);
}

template<typename T, typename D = DefaultDel>
SharedPtr<T,D>& SharedPtr<T,D>::operator=(SharedPtr<T,D> sp)
{
	std::swap(sp._ptr,_ptr);
	std::swap(sp._pCount,_pCount);
	return *this;
}

template<typename T, typename D = DefaultDel>
T& SharedPtr<T,D>::operator*()
{
	return *_ptr;
}

template<typename T, typename D = DefaultDel>
T* SharedPtr<T,D>::operator->()
{
	return _ptr;
}

template<typename T, typename D = DefaultDel>
SharedPtr<T,D>::~SharedPtr()
{
	Release();
}



//測(cè)試用例
void test()
{
	SharedPtr<int> sp(new int(1));
	SharedPtr<FILE,Fclose> sp1(fopen("test.txt","w"),Fclose());
	SharedPtr<string,Free> sp3((string *)malloc(sizeof(string)),Free());
}


int main()
{
	test();
	system("pause");
	return 0;
}