weak_ptr和intrusive_ptr
1、weak_ptr
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(1)、weak_ptr是為了配合shared_ptr而引入的智能指針，它更像是shared_ptr的一個助手，它不具有普通指針的行為，
沒有重載operator*和->，它的最大作用在于協(xié)助shared_ptr工作，像旁觀者那樣觀測資源的使用情況。
(2)、2個重要接口：bool expired()const ；// 判斷是否過期
lock()函數是弱指針的核心；
(3)、獲得資源的觀測權，但weak_ptr沒有共享資源，它的構造不會引起引用計數的增加，它的析構也不會導致引用計數減少，
它只是一個靜靜的觀察者。
2、使用weak_ptr
調用系統(tǒng)庫的：
#include<iostream>
#include<boost/smart_ptr.hpp>
using namespace std;
using namespace boost;
int main(void){
int *p = new int(10);
shared_ptr<int> sp(p);
weak_ptr<int> wp(sp);//1、本身對wp的創(chuàng)建與析構是不會增加/減少use_count;
cout<<wp.use_count()<<endl;//2、顯示的是它所觀測對象的引用計數器
if(!wp.expired()){ //沒過期(use_count != 0,空間還沒釋放)
shared_ptr<int> sp1 = wp.lock();
//3、wp的lock()函數在有效的前提下可以構造對象(構造的是所觀測的對象)。
//使use_count加1；
}//失效的話，構建的是一個空對象，引用計數將不會在增加?。?！
}3、weak_ptr源碼剖析
結合shared_ptr和前面的所有，刪除器，shared_array、weak_ptr給出模擬的部分代碼：
模仿源代碼，寫出了最重要的函數：
#ifndef _CONFIG_H_
#define _CONFIG_H_
#include<iostream>
using namespace std;
//#define DISPLAY
#endif
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#ifndef _SHARED_PTR_H_
#define _SHARED_PTR_H_
#include"shared_count.h"
template<class T>
class weak_ptr;
template<class T>
class shared_ptr{
friend class weak_ptr<T>;
typedef shared_ptr<T> this_type;
public:
template<class Y, class D>
shared_ptr(Y *p, D d) : px(p), pn(p, d){}//支持傳遞刪除器
shared_ptr(T *p = 0) : px(p), pn(p){
#ifdef DISPLAY
cout<<"Create shared_ptr object!"<<endl;
#endif
}
shared_ptr(shared_ptr<T> const &r) : px(r.px), pn(r.pn){}
shared_ptr<T>& operator=(shared_ptr<T> const &r){
if(this != &r){
this_type(r).swap(*this);//調用拷貝構造，先創(chuàng)建一個無名臨時的對象
}
return *this;
}
~shared_ptr(){
#ifdef DISPLAY
cout<<"Free shared_ptr object"<<endl;
#endif
}
public:
T& operator*()const{
return *(get());
}
T* operator->()const{
return get();
}
T* get()const{
return px;
}
public:
long use_count()const{
return pn.use_count();
}
bool unique()const{
return pn.unique();
}
void reset(T *p){
this_type(p).swap(*this);
}
void swap(shared_ptr<T> &other){
std::swap(px, other.px); //指針的交換
pn.swap(other.pn);
}
public:
template<class Y>
shared_ptr(weak_ptr<Y> const &r) : pn(r.pn){
px = r.px;
}
private:
T *px;
shared_count pn;
};
#endif
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#ifndef _SHARED_COUNT_H_
#define _SHARED_COUNT_H_
#include"config.h"
#include"sp_counted_base.h"
#include"sp_counted_impl_xx.h"
class shared_count{
friend class weak_count;
public:
template<class T> //此時類型不定，寫模板函數
shared_count(T *p) : pi(new sp_counted_impl_xx<T>(p)){
#ifdef DISPLAY
cout<<"Create shared_cout object!"<<endl;
#endif
}
template<class Y, class D>
shared_count(Y *p, D d) : pi(0){
typedef Y* P;
pi = new sp_counted_impl_pd<P, D>(p, d);
}
shared_count(shared_count const &r) : pi(r.pi){
if(pi){
pi->add_ref_copy();
}
}
~shared_count(){
#ifdef DISPLAY
cout<<"Free shared_count object"<<endl;
#endif
if(pi){
pi->release();
}
}
public:
long use_count()const{
return pi != 0 ? pi->use_count() : 0;
}
bool unique()const{
return use_count() == 1;
}
void swap(shared_count &r){
sp_counted_base *tmp = r.pi;
r.pi = pi;
pi = tmp;
}
public:
explicit shared_count(weak_count const &r);
private:
sp_counted_base *pi;
};
/////////////////////////////////////////////////////
template<class P, class D>
class sp_counted_impl_pd : public sp_counted_base{
public:
sp_counted_impl_pd(P p, D d) : ptr(p), del(d){}
public:
void dispose(){
del(ptr);
}
private:
P ptr;
D del;
};
/////////////////////////////////////////////////////////////////////
class weak_count{
friend class shared_count;
public:
weak_count(shared_count const &r) : pi(r.pi){
if(pi != 0){
pi->weak_add_ref();
}
}
~weak_count(){
if(pi){
pi->weak_release();
}
}
public:
long use_count()const{
return pi != 0 ? pi->use_count() : 0;
}
private:
sp_counted_base *pi;
};
shared_count::shared_count(weak_count const &r) : pi(r.pi){
if(pi){
pi->add_ref_lock();
}
}
#endif
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#ifndef SP_COUNTED_BASE_H_
#define SP_COUNTED_BASE_H_
#include"config.h"
class sp_counted_base{ //抽象類
public:
sp_counted_base() : use_count_(1), weak_count_(1){
#ifdef DISPLAY
cout<<"Create sp_counted_base object"<<endl;
#endif
}
virtual ~sp_counted_base(){
#ifdef DISPLAY
cout<<"Free sp_counted_base object"<<endl;
#endif
}
public:
virtual void dispose() = 0; //純虛函數
void release(){
if(--use_count_ == 0){
dispose();
delete this;
}
}
public:
long use_count()const{
return use_count_;
}
void add_ref_copy(){
++use_count_;
}
void weak_add_ref(){
++weak_count_;
}
virtual void destroy(){
delete this;
}
void weak_release(){
if(--weak_count_ == 0){
destroy();
}
}
bool add_ref_lock(){
if(use_count == 0){
return false;
}
++use_count_;
return true;
}
private:
long use_count_;
long weak_count_;
};
#endif
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#ifndef _SHARED_ARRAY_H_
#define _SHARED_ARRAY_H_
#include"checked_delete.h"
template<class T>
class shared_array{
public:
typedef checked_array_deleter<T> deleter;
shared_array(T *p = 0) : px(p), pn(p, deleter()){} //無名對象
~shared_array(){
}
public:
T& operator[](int i)const{
return px[i];
}
private:
T *px;
shared_count pn; //必須用到引用計數器對象
};
#endif
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#ifndef _CHECKED_DELETE_H_
#define _CHECKED_DELETE_H_
template<class T>
void checked_array_delete(T *x){
delete []x;
}
template<class T>
struct checked_array_deleter{
public:
void operator()(T *x)const{
checked_array_delete(x);
}
};
#endif
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#ifndef _WEAK_PTR_H_
#define _WEAK_PTR_H_
#include"shared_ptr.h"
template<class T>
class shared_ptr;
class shared_count;
template<class T>
class weak_ptr{
friend class shared_ptr<T>;
friend class shared_count;
public:
template<class Y>
weak_ptr(shared_ptr<Y> const &r) : px(r.px), pn(r.pn){}
~weak_ptr(){}
public:
long use_count()const{
pn.use_count();
}
bool expired()const{
return pn.use_count() == 0;
}
shared_ptr<T> lock()const{
return shared_ptr<T>(*this);
}
private:
T *px;
weak_count pn;
};
#endif
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#ifndef SP_COUNTED_IMPL_XX_H_
#define SP_COUNTED_IMPL_XX_H_
#include"sp_counted_base.h"
template<class T>
class sp_counted_impl_xx : public sp_counted_base{
public:
sp_counted_impl_xx(T *p) : px_(p){
#ifdef DISPLAY
cout<<"Create sp_counted_impl_xx object"<<endl;
#endif
}
~sp_counted_impl_xx(){
#ifdef DISPLAY
cout<<"Free sp_counted_impl_xx object"<<endl;
#endif
}
public:
void dispose(){
delete px_;
}
private:
T *px_;
};
#endif
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#include<iostream>
#include"shared_ptr.h"
#include"shared_array.h"
#include"weak_ptr.h"
using namespace std;
int main(void){
int *p = new int(10);
shared_ptr<int> sp(p);
weak_ptr<int> wp(sp);
if(!wp.expired()){
shared_ptr<int> sp1 = wp.lock();//返回真實的對象
cout<<sp.use_count()<<endl;
}
cout<<sp.use_count()<<endl;
}這是這個智能指針的最主要的剖析，關鍵理清脈絡，條理清晰一些，就可以分析出來！
4、intrusive_ptr的使用
適用情景：(1)、對內存的占用要求非常嚴格，不能有引用計數的內存開銷；
(2)、這時的代碼中已經有了引用計數機制管理的對象；
重點掌握如何使用：
(1)、兩個方法必須重寫(增加/減少引用計數)
(2)、必須自己編寫管理引用計數的類
(3)、要封裝到一個類中，在繼承(把自己的類侵入到智能指針中進行管理)
具體使用的一個類子如下：
#include<iostream>
#include<boost/smart_ptr.hpp>
using namespace std;
using namespace boost;
//1、實現2個重要的函數
template<class T>
void intrusive_ptr_add_ref(T *t){ //增加引用計數
t->add_ref_copy();
}
template<class T>
void intrusive_ptr_release(T *t){ //減少引用計數
t->release();
}
//2、提供管理對象
class Counter{
public:
Counter() : use_count_(0){
}
~Counter(){
}
public:
void add_ref_copy(){
++use_count_;
}
void release(){
if(--use_count_ == 0){
delete this;
}
}
private:
long use_count_;
};
//3、定義自己的對象
class Test;
ostream& operator<<(ostream &out, const Test &t);
class Test : public Counter{
friend ostream& operator<<(ostream &out, const Test &t);
public:
Test(int d = 0) : data(d){}
~Test(){}
private:
int data;
};
ostream& operator<<(ostream &out, const Test &t){
out<<t.data;
return out;
}
int main(void){
Test *pt = new Test(10);
intrusive_ptr<Test> ip(pt);
cout<<*ip<<endl;
}結果如下：
新聞名稱：weak_ptr和intrusive_ptr
轉載源于：http://www.muchs.cn/article40/jpjeho.html
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