C++内存回收功能怎么实现？

C++面试题系列:智能指针

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内存回收使用shared_ptr类

其他资源回收自定义资源管理类 

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先看看《Effective C++》对资源管理的讲解：

内存回收使用shared_ptr类

为什么use_count要定义为int*类型而不是int类型？

需要实现的函数如下：

template <typename T>
class CSmartPtr
{

private:
	T * ptr;//底层真实的指针
	int * use_count;//保存当前对象被多少指针引用计数
public:
	CSmartPtr(T *p);//CSmartPtr<int> p(new int(2));
	CSmartPtr(const CSmartPtr<T> &obj);//CSmartPtr<int> q(p)
	CSmartPtr<T> &operator =(const CSmartPtr<T> &rhs);//q=p
	~CSmartPtr();

	T operator*();//解引用，智能指针可以想普通指针一样使用
	T* operator->();//取成员操作
	T* operator+(int i);//定义指针加一个常数	
	int getcount()
	{
		return *use_count;
	}
	
	T* get();
	bool unique();
	void swap(CSmartPtr<T> &mp);
};

源代码： 

#pragma once
template <typename T>
class CSmartPtr
{

private:
	T * ptr;//底层真实的指针
	int * use_count;//保存当前对象被多少指针引用计数
public:
	CSmartPtr(T *p);//CSmartPtr<int> p(new int(2));
	CSmartPtr(const CSmartPtr<T> &obj);//CSmartPtr<int> q(p)
	CSmartPtr<T> &operator =(const CSmartPtr<T> &rhs);//q=p

	~CSmartPtr();

	T operator*();//解引用，智能指针可以想普通指针一样使用
	T* operator->();//取成员操作
	T* operator+(int i);//定义指针加一个常数
	
	int getcount()
	{
		return *use_count;
	}
	
	T* get();
	bool unique();
	void swap(CSmartPtr<T> &mp);
};

template <typename T>
void CSmartPtr<T>::swap(CSmartPtr<T> &mp)
{
	std::swap(*this, mp);
}

template <typename T>
bool CSmartPtr<T>::unique()
{
	return *use_count == 1;
}

template <typename T>
T* CSmartPtr<T>::get()
{
	return ptr;
}

template <typename T>
CSmartPtr<T>::CSmartPtr(T *p)
{
	ptr = p;
	try
	{
		use_count = new int(1);
	}
	catch (CException* e)
	{
		//申请失败，释放真实指针和引用计数的内存
		if (ptr!=nullptr)
		{
			delete ptr;
			ptr = nullptr;
		}
		if (use_count!=nullptr)
		{
			delete use_count;
			use_count = nullptr;
		}	
	}
}

template <typename T>
CSmartPtr<T>::~CSmartPtr()
{
	--(*use_count);
	//检测当前对象的引用计数是不是只有真在结束生命周期的这个SmartPtr引用
	if ((*use_count)==0)
	{
		delete ptr;
		ptr = nullptr;
		delete use_count;
		use_count = nullptr;
	}
}

template <typename T>
CSmartPtr<T>::CSmartPtr(const CSmartPtr<T> &obj)
{
	use_count = obj.use_count;//引用计数保存一块内存地址，所有CSmartPtr对象引用计数都指向这里
	this->ptr=obj.ptr;
	++(*use_count);//当前引用计数加1
}

template <typename T>
T* CSmartPtr<T>::operator+(int i)
{
	T* tmp = ptr + i;
	return tmp;
}

template <typename T>
T* CSmartPtr<T>::operator->()
{
	return ptr;
}

template <typename T>
T CSmartPtr<T>::operator*()
{
	//返回指针内容
	return *ptr;
}


template <typename T>
CSmartPtr<T> & CSmartPtr<T>::operator=(const CSmartPtr<T> &rhs)
{
	++*(rhs.use_count);
	if (--(*use_count) == 0)
	{
		delete ptr;
		ptr = nullptr;
		delete use_count;
		use_count = nullptr;
	}
	ptr = rhs.ptr;
	(*use_count) = (*rhs.use_count);
}

其他资源回收自定义资源管理类 

实现一个互斥锁的资源管理类Lock,这里分两个版本实现,Lock1对象禁止复制，Lock2可以允许复制，复制增加资源的引用计数。

禁止复制版Lock1

引用计数版Lock2