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1、深浅拷贝的使用时机:
浅拷贝:对只读数据共用一份空间,且只释放一次空间;
深拷贝:数据的修改,的不同空间;
2、引用计数器模型
使用变量use_count,来记载初始化对象个数;
static模型(此处只用浅拷贝与浅赋值)
#include<iostream> #include<string.h> #include<malloc.h> using namespace std; class String{ public: String(const char *str = ""){ if(str == NULL){ data = new char; data[0] = 0; }else{ data = new char[strlen(str) + 1]; strcpy(data,str); } use_count++; //每新创建一个对象,对引用计数器++; } String(const String &s){ data = s.data; use_count++; //创建出新的对象,use_count++; } //此处先不写赋值语句 ~String(){ if(--use_count == 0){ //当引用计数器减为0时,就是每次行析构对象时,都对它减一次,直到为0才释放空间, delete []data; data = NULL; } } public: char* GetString()const{ return data; } private: char *data; static int use_count; //此处use_count只有一份,负责记载创建了多少个对象; }; int String::use_count = 0; //C++中的静态变量全局只有一份,可以再类外进行初始化; int main(void) { String s1("hello"); cout<<s1.GetString()<<endl; String s2; s2 = s1; //浅赋值,调用默认的; cout<<s2.GetString()<<endl; String s3("xyz"); //创建t3对象,要出问题了;(对其就只创建出来,不在进行赋值语句等操作);此时的情况是:已经有两个对象,其成员data指向同一空间,此时又有一个data指向另一个空 //间,但是use_count为0才释放空间,只释放一份,所以肯定有内存泄漏!!! return 0; }
上面的static浅拷贝其实存在很大的问题,当t3对象创建时,use_count会加1;
当调用析构函数时,每次减1,为0时,释放空间,
3、写时拷贝
浅拷贝与深拷贝联合使用,看实际需求对其编写,此时我希望,对数据读时共用一份数据,需要修改时,在单独开辟空间进行修改,在进行改写,并且对象(初始化)应该有自己的data和use_count,赋值语句时共用一份就行,此时就需要句柄了,这就是写时拷贝;
具体完整代码如下:
#include<iostream> #include<malloc.h> #include<string.h> using namespace std; class String; class String_rep{ // 这个类是封装在内部供我们程序员自己使用的。 friend class String; //友元类,可以访问私有数据。 public: String_rep(const char *str = ""):use_count(0){ //构造函数的初始化 if(str == NULL){ data = new char[1]; data[0] = 0; }else{ data = new char[strlen(str)+1]; strcpy(data,str); } } String_rep(const String_rep &rep); String_rep& operator=(const String_rep &rep); ~String_rep(){ delete []data; data = NULL; } public: void increment(){ use_count++; } void decrement(){ //这个函数至关重要,写了一个释放空间的函数,要在其后赋值语句中使用; if(--use_count == 0) delete this; } int use_count_()const{ return use_count; } public: char *getdata()const{ return data; } private: char *data; int use_count; }; class String{ public: String(const char *str = ""):rep(new String_rep(str)){ rep->increment(); } String(const String &s){ rep = s.rep; rep->increment(); } String& operator=(const String &s){ if(this != &s){ rep->decrement(); rep = s.rep; rep->increment(); } return *this; } ~String(){ rep->decrement(); } public: int use_count()const{ return rep->use_count_(); } void print()const{ cout<<rep->data<<endl; } void toupper(){ //这个函数提供的意义:对其要改的对象重新申请空间,进行改写,使相互之间不影响。 if(rep->use_count_() > 1){ //对象个数大于1才进行拷贝出来重新写,只有一个就直接在其上进行修改。 String_rep *new_rep = new String_rep(rep->data); this->rep->decrement(); rep = new_rep; rep->increment(); } char *pch = rep->data; while(*pch){ *pch -= 32; pch++; } } private: String_rep *rep; // 句柄 }; int main(){ String s1("hello"); String s2 = s1; String s3("xyz"); s3 = s2; s1.toupper(); s1.print(); cout<<"s1 count = "<<s1.use_count()<<endl; s2.print(); cout<<"s2 count = "<<s2.use_count()<<endl; s3.print(); cout<<"s3 count = "<<s3.use_count()<<endl; return 0; }
以上的代码就可以达到目的,每次创建对象都有自己的data和use_count(调用构造函数),在赋值语句时先释放原有空间,在进行浅拷贝,构造函数时也是浅拷贝,对其进行了各自空间的管理与释放,并且在修改数据时拷贝出来一份即可。
分析如下:
关于以上还有个问题:就是:
void decrement(){ if(--use_count == 0) delete this; }
为什么不在String类的析构函数中写delete呢?
原因:析构函数只有在对象释放是才调用,而在此时,通过赋值语句要释放空间,析构函数此时就不能及时释放原有空间,会造成内存泄漏,所以写一个释放空间的函数,内部有delete,会先调用析构函数,达到了及时释放空间的目的!
以上只是对写时拷贝的粗浅理解。
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