C++スマートポインタshared_ptrの実現

15369 ワード

shared_ptrの実現
スマートポインタオブジェクトでの参照カウントは複数のスマートポインタオブジェクトが共有しており、2つのスレッドでスマートポインタの参照カウントは同時に++または–であり、この操作は原子ではなく、参照カウントは元は1、++2回であり、実際には1つの加算のみが有効になる可能性があり、参照カウントは2であり、参照カウントが錯乱する.リソースが解放されていないか、プログラムがクラッシュする問題が発生します.したがって、ポインタでカウント+、–を参照するにはロックが必要です.つまり、参照カウントの操作はスレッドが安全です.
#include  
#include  

template <class T>
class SharedPtr
{
     
public:
 SharedPtr(T* ptr = nullptr)
  : _ptr(ptr)
  , _pRefCount(new int(1))
  , _pMutex(new mutex)
 {
     }
 ~SharedPtr() {
      Release(); }
 SharedPtr(const SharedPtr<T>& sp)
  : _ptr(sp._ptr)
  , _pRefCount(sp._pRefCount)
  , _pMutex(sp._pMutex)
 {
     
  AddRefCount();
 }
 // sp1 = sp2
 SharedPtr<T>& operator=(const SharedPtr<T>& sp)
 {
     
  //if (this != &sp)
  if (_ptr != sp._ptr)
  {
     
   //         
   Release();
   //           ,       
   _ptr = sp._ptr;
   _pRefCount = sp._pRefCount;
   _pMutex = sp._pMutex;
   AddRefCount();
  }
  return *this;
 }
 T& operator*() {
      return *_ptr; }
 T* operator->() {
      return _ptr; }
 int UseCount() {
      return *_pRefCount; }
 T* Get() {
      return _ptr; }
 void AddRefCount()
 {
     
  //        1     
  _pMutex->lock();
  ++(*_pRefCount);
  _pMutex->unlock();
 }
private:
 void Release()
 {
     
  bool deleteflag = false;
  //      1,    0,     
  _pMutex.lock();
  if (--(*_pRefCount) == 0)
  {
     
   delete _ptr;
   delete _pRefCount;
   deleteflag = true;
  }
  _pMutex.unlock();
  if (deleteflag == true)
   delete _pMutex;
 }
private:
 int* _pRefCount; //     
 T* _ptr; //          
 mutex* _pMutex; //    
};
int main()
{
     
 SharedPtr<int> sp1(new int(10));
 SharedPtr<int> sp2(sp1);
 *sp2 = 20;
 cout << sp1.UseCount() << endl;
 cout << sp2.UseCount() << endl;
 SharedPtr<int> sp3(new int(10));
 sp2 = sp3;
 cout << sp1.UseCount() << endl;
 cout << sp2.UseCount() << endl;
 cout << sp3.UseCount() << endl;
 sp1 = sp3;
 cout << sp1.UseCount() << endl;
 cout << sp2.UseCount() << endl;
 cout << sp3.UseCount() << endl;
 return 0;
}