数据结构库——智能指针的实现（上）-白红宇

数据结构库——智能指针的实现（上）

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发布时间：2019-06-09

本文共 2245 字，大约阅读时间需要 7 分钟。

1，前面博文面的单链表实现中运用了大量的原生指针，这里能否使用智能指针（SmartPointer）替换单链表（LinkList）中的原生指针？

1，不能简单的替换，程序会崩溃；

2，问题在于：

1，SmartPointer 的设计方案：

1，指针生命周期结束时主动释放堆空间；

2，一片堆空间最多只能由一个指针标识；

1，这个就是问题所在，因为在 LinkList 中遍历的时候将多个指针指向同一个元素；

3，杜绝指针运算和指针比较；

3，新的设计方案：

1，创建新的智能指针：

1，Pointer 是智能指针的抽象父类（模板）：

1，纯虚析构函数 virtual ~Pointer() = 0;

1，因为 Pointer 是抽象父类，需要被继承产生正正的指针；

2，重载 operator->()；

3，重载 operator*()；

2，Pointer 的接口定义：

4，Pointer 的实现：

1 #ifndef POINTER_H 2 #define POINTER_H 3  4 #include "Object.h" 5  6 namespace DTLib 7 { 8  9 template 
     
      10 class Pointer : public Object11 {12 protected:13 　　 T* m_pointer;14 15 public:16     Pointer( T* p = NULL )17     {18         m_pointer = p;19 　　 }20 21     T* operator-> ()       22     {23         return m_pointer;24 　　 }25 26     T& operator* ()27     {28         return *m_pointer;29 　　 }30 31     const T* operator-> () const  // 为了 const 函数调用而准备32     {33         return m_pointer;34 　　 }35 36     const T& operator* () const  // 为了 const 函数调用而准备37     {38         return *m_pointer;39 　　 }40 41     bool isNull() const  // 做成 const 函数是为了被 const 函数调用42     {43         return ( m_pointer == NULL );44 　　 }45 46     T* get() const  // 做成 const 函数是为了被 const 函数调用47     {48         return m_pointer;49 　　 }50 51 };52 53 }

6，SmartPointer 的实现（重新架构）：

1 #ifndef SMARTPOINTER_H 2 #define SMARTPOINTER_H 3  4 #include "Pointer.h" 5  6 namespace DTLib 7 { 8  9 template 
     
      10 class SmartPointer : public Pointer
      
       11 {12 public:13     SmartPointer(T* p = NULL) : Pointer
       
        (p)14     {15 　　 }16 17     SmartPointer(const SmartPointer
        
         & obj)  // 这里为了一片堆空间只能由一个指//针标识；18     {19         this->m_pointer = obj.m_pointer;20         const_cast
         
          
           &>(obj).m_pointer = NULL; // 去除常量属性、然后置空；21 　　 }22 23 SmartPointer
           
            & operator= (const SmartPointer
            
             & obj)24 {25 if( this != &obj)26 {27 T* p = this->m_pointer; // 改成异常安全的，之前是 delete m_pointer;28 this->m_pointer = obj.m_pointer;29 const_cast
             
              
               &>(obj).m_pointer = NULL;30 31 delete p;32 }33 34 return *this;35 　　 }36 37 ~SmartPointer() // 必须要，否则这里是纯虚类；38 {39 delete this->m_pointer;40 }41 };42 43 }44 45 #endif // SMARTPOINTER_H