解决C++shared

mac2026-08-11  6

         今天废话不多说,直接进入主题。

full_ptr制作背景:C++auto_ptr指针不做解释,shared_ptr是引用计数智能指针,它可以帮助你托管你的内存,但在有循环引用的地方比如循环链表它就会失效,需要利用week_ptr进行配合使用,相当麻烦和不智能,因此作者兴趣之作衍生出了full_ptr来解决shader_ptr的问题。

使用并介绍功能:

这个是测试类,用来给full_ptr测试使用。

class test { public: test(char c):c(c) {} void show() { std::cout << "调用了打印函数:" << c << std::endl; } ~test() { std::cout << "删除:" << c << std::endl; } private: char c; };

创建full指针a并保存test("a"),然后b也保存a指向的空间,c保存test("c"),然后开始。

c也保存a指向的空间,这时test("c")没有被其他full引用会被释放,现在3个full都指向了test("a")。

a和b指针full都打印一下是一样的,然后把a赋值为空没有回收test("a"),把b赋值为空也没有回收test("a"),最后函数执行完后回收了c后也回收了test("a")。

循环链表示例:

这段代码是一个简单的链表结构

template<typename T> class p1 { public: p1(full_ptr<T> & data) :_data(&data) { } p1<T> * next; full_ptr<T> * _data; };

创建一个full并赋值test('a'),然后创建两个结点f1和f2都保存full指针,并将f1和f2互相引用,然后打印一下内容,最后函数执行结束后test('a')被回收了。这里才是本次文章的重点,如果这里换成shared_ptr是不能回收test('a')的。

实现原理:

这段是核心代码,这个类用来保存需要托管的堆空间对象,它有一个count引用计数,用来做被引用计数,当计数为0虚构所保存的堆空间,同时也虚构自己。

template<typename T> class _ptr { public: _ptr(T & t) :_data(&t){ count = 0; } T & GetData() { return *_data; } void operator++(int){ count++; } void operator--(int) { if (--count <= 0) { delete _data; delete(this); } } private: int count; T * _data; };

father_ptr其实没什么用,用途就是继承它的类才可以使用_ptr。

class father_ptr { public: template<typename T> class _ptr { 。。。 }; };

任何解决shared的问题光靠_ptr肯定不行的,因此就多了一个维护类full_ptr。

在给full赋值的时候都会new一个_ptr并让它来保存传进来的空间,然后full来维护_ptr

当出现另外一个full引用自己(full1 = full2)操作时,full2会将_ptr引用的空间也给full1的_ptr引用

不管哪个full自己被回收了都会在虚构函数里面给_ptr进行计数减1,就这样,就算外面结构是网状的,只要有一个full被删除都会使_ptr减1,直到_ptr为0时代表没有full维护它了自己回收了自己。

最后后续作者可能会写个垃圾回收系统。。。。。

template<typename T> class full_ptr : public father_ptr { public: /*4个构造函数,这些都是赋值使用的 每个构造函数里都会new_ptr进行托管*/ full_ptr(T * t) { m_ptr = new _ptr<T>(*t); (*m_ptr)++; } full_ptr(T && t) { m_ptr = new _ptr<T>(*(new T(t))); (*m_ptr)++; } full_ptr(T & t) { m_ptr = new _ptr<T>(*(new T(t))); (*m_ptr)++; } full_ptr(const full_ptr & ptr) { if (m_ptr != nullptr) { (*m_ptr)--; } m_ptr = ptr.m_ptr; (*m_ptr)++; } /*重载->用来可以直接使用full_ptr使用被保存的对象*/ T * operator->() { return &m_ptr->GetData(); } /*引用另外一个full所引用的值*/ void operator=(full_ptr & ptr) { if (m_ptr != nullptr) { (*m_ptr)--; } m_ptr = ptr.m_ptr; (*m_ptr)++; } /*如果赋值为nullptr就将_ptr计数减1*/ void operator=(void * ptr) { if (ptr == nullptr) { (*m_ptr)--; m_ptr = nullptr; } } _ptr<T> * GetData() { return m_ptr; } /*删除*/自己也将_ptr计数减1*/ ~full_ptr() { if (m_ptr != nullptr) { (*m_ptr)--; } } private: _ptr<T> * m_ptr; };

完整源码:

class father_ptr { public: template<typename T> class _ptr { public: _ptr(T & t) :_data(&t){ count = 0; } T & GetData() { return *_data; } void operator++(int){ count++; } void operator--(int) { if (--count <= 0) { delete _data; delete(this); } } private: int count; T * _data; }; }; template<typename T> class full_ptr : public father_ptr { public: full_ptr(T * t) { m_ptr = new _ptr<T>(*t); (*m_ptr)++; } full_ptr(T && t) { m_ptr = new _ptr<T>(*(new T(t))); (*m_ptr)++; } full_ptr(T & t) { m_ptr = new _ptr<T>(*(new T(t))); (*m_ptr)++; } full_ptr(const full_ptr & ptr) { if (m_ptr != nullptr) { (*m_ptr)--; } m_ptr = ptr.m_ptr; (*m_ptr)++; } T * operator->() { return &m_ptr->GetData(); } void operator=(full_ptr & ptr) { if (m_ptr != nullptr) { (*m_ptr)--; } m_ptr = ptr.m_ptr; (*m_ptr)++; } void operator=(void * ptr) { if (ptr == nullptr) { (*m_ptr)--; m_ptr = nullptr; } } _ptr<T> * GetData() { return m_ptr; } ~full_ptr() { if (m_ptr != nullptr) { (*m_ptr)--; } } private: _ptr<T> * m_ptr; };

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