C++中的auto_ptr的一個簡要分析

如你所知，auto_ptr是智能指標。其源碼可以到memory.h中看到，下面的代碼為其源碼的一部分，展示了智能指標到底是如何工作的。

先說說智能指標的特點：

1. 持有一個指標。

2. 表現得像一個指標，能夠像指標那樣操作->, *等等。

3. 智能指標不需要手動釋放。

 

#pragma once//////////////////////////////////////////////////////////////////////////template<class element_type>class auto_ptr{public:    // Q: 為什麼這裡要使用explicit？A: 為了避免自動轉型帶來的未知的行為。    // 構造一個智能指標，需要指定這個指標的地址。    // auto_ptr在持有這個指標的地址之後，外界不需要在對這個地址進行析構，    // 否則會出錯，因為這樣會造成一個指標唄析構兩次。    explicit auto_ptr(element_type *ptr = 0)        : m_pInnerPtr(ptr)    {    // construct from object pointer    }    // 拷貝建構函式。被拷貝的對象將不再持有這個指標。    // 這種情況應用於將auto_ptr像普通對象那樣使用傳值方式作為函數調用的參數。    // 此時會發生拷貝構造的調用。如果實參繼續持有原始指標，那麼實參在析構時會導致這個指標被多次析構。    // 調用拷貝構造之後，指標的控制權轉移到當前對象，right對象不再享有對原始指標的控制權。    auto_ptr(auto_ptr<element_type>& right)        : m_pInnerPtr(right.release())    {    // construct by assuming pointer from _Right auto_ptr    }    // 賦值操作符。複製操作與拷貝構造看起來一樣，但是他們的區別就是調用賦值操作符的時候，    // 已經存在了一個auto_ptr的對象。所以此時要去reset一下老的指標。    // 同時將right對象中的指標控制權轉移到當前對象中來。    auto_ptr<element_type>& operator=(auto_ptr<element_type>& right)    {        reset(right.release());        return (*this);    }    // 解構函式，由於auto_ptr以對象的形式展示給程式員，    // auto_ptr的解構函式會在函數調用退出時自動調用，此時析構被持有的原始指標，    // 這樣就不需要程式員手動去析構這個指標了。    ~auto_ptr()    {    // destroy the object        if (m_pInnerPtr != 0)            delete m_pInnerPtr;    }    // 解引用操作符，重載的目的是為了是auto_ptr這個對象表現的像一個真實的指標。    element_type& operator*() const    {    // return designated value        return (*get());    }    // 指標叫用作業符，重載的目的是為了是auto_ptr這個對象表現的像一個真實的指標。    element_type *operator->() const    {    // return pointer to class object        return (get());    }        // 取出原始指標，為擷取該指標。但是使用者在擷取這個指標之後，    // 不可以對其進行析構，因為auto_ptr對象會在解構函式總析構原始指標。    element_type *get() const    {    // return wrapped pointer        return (m_pInnerPtr);    }    // release函數的目的是交出原始指標，轉移控制權。    // 調用了release之後，auto_ptr將不再控制這個指標。    element_type *release()    {    // return wrapped pointer and give up ownership        element_type *pTmp = m_pInnerPtr;        m_pInnerPtr = 0;        return (pTmp);    }    // reset函數的木器是重新設定auto_ptr所控制的對象。    // 如果auto_ptr之前已經控制了一個指標，那麼這個指標將會被銷毀，    // 最終，auto_ptr對象將控制入參所傳遞的指標。    // reset會在operator=函數中調用，其目的就是要重新設定auto_ptr對象所控制的指標，    // 同時確保沒有記憶體泄露    void reset(element_type* ptr = 0)    {    // destroy designated object and store new pointer        if (ptr != m_pInnerPtr && m_pInnerPtr != 0)            delete m_pInnerPtr;        m_pInnerPtr = ptr;    }private:    element_type *m_pInnerPtr;    // the wrapped object pointer};

 

寫這篇文章的目的是在參加某IT公司面試的時候對方要求我設計一個auto_ptr的源碼，雖然平時使用過boost::smart_ptr的源碼，但是讓我寫，我一時半會還真想不了那麼完全，最終fail了！

 

在看了auto_ptr的源碼之後，才明白了原來是這麼一回事，與大家分享。