C++应用系列：用智能指针shared_ptr中引用计数思想进行动态内存管理

如果在类的定义中不自己定义默认拷贝赋值构造函数与析构函数，编译器会自动创建合成函数，在初始化时使用类内初始值或默认值初始化成员。

编译器自动生成提供的默认拷贝构造函数是浅拷贝，所谓浅拷贝，则是简单将成员进行赋值操作，如果成员中存在指针或引用时，执行浅拷贝则只是将指针或引用赋值，而具体指向的是同一内存空间，在修改值时会出现意想不到的问题，而且，最重要是在析构时同一内存单元重复释放两次。

当我们在堆中存储动态分配的对象，即使用动态内存时，通常容易出现3种错误：

1.忘记delete之前new的内存，即内存泄漏。

2.使用空悬指针访问释放掉的内存。

3.重复释放同一内存单元。

智能指针shared_ptr中有一个名为引用计数的计数器，记录指向某同块内存的shared_ptr，当计数器为0时自动调用析构函数释放内存，这样能够有效避免上述问题，具体用法网上书上较多资料，此处不赘述。

当类中存在动态内存时，可以自己定义类的拷贝构造函数以及拷贝赋值运算符，进行深拷贝。使每个对象管理独立的内存，并在析构中释放该内存。

C++基础系列：深拷贝浅拷贝函数与拷贝赋值操作符

//class Rect
//带有int *scale成员
Rect(T a, T b) :m_lenth(a), m_width(b)
{
scale = new int;
}
Rect(const Rect<T> &rect)
{
cout << "重载拷贝" << endl;
scale = new int;
*scale = rect.getScale();
m_lenth = rect.getLength();
m_width = rect.getWidth();
}
~Rect()
{
delete scale;
}
Rect<T>& operator=(const Rect<T> &rect)
{
cout << "重载赋值" << endl;
scale = new int;
*scale = rect.getScale();
m_lenth = rect.getLength();
m_width = rect.getWidth();
return *this;
}

也可以利用引用计数的思路进行动态内存的管理，多个指针指向相同的内存块，但是只有在最后一个指针销毁时，才释放该内存。

//定义一个矩形类模板
//模板中含有计算矩形面积和周长的成员函数
//数据成员为矩形的长和宽。

#include <iostream>

using namespace std;

template <typename T>
class Rect
{
public:
Rect(T a,T b):scale(new int(0)),    //每个对象直接构造时new内存
ref_cnt(new size_t(1))
{
cout << "构造" << endl;
}
Rect(const Rect<T> &rect) :scale(rect.scale),   //拷贝与赋值时不开辟新内存，指向同一块内存
ref_cnt(rect.ref_cnt)
{
cout << "重载拷贝" << endl;
++*ref_cnt;
}
~Rect()
{
if(--*ref_cnt == 0)     //每个对象析构后引用数-1，为0则释放内存
{
delete ref_cnt;
delete scale;
}
}
Rect<T>& operator=(const Rect<T> &rect)
{
cout << "重载赋值" << endl;
++*ref_cnt;             //等号右侧赋值后引用数+1
if (--*ref_cnt == 0)    //等号左侧赋值后引用数-1
{
delete ref_cnt;
delete scale;
}
ref_cnt = rect.ref_cnt;
scale = rect.scale;
return *this;
}
void setScale(int _scale)
{
*scale = _scale;
}
private:
int *scale;
size_t *ref_cnt;
};

template <typename T>
Rect<T> doNothing(const Rect<T> &rect)
{
return rect;
}

int main(void)
{
Rect<int> rect(0,0);//构造
rect.setScale(1);

Rect<int> rect2(0,0);//构造
rect2 = rect;           //赋值

Rect<int> rect3 = rect; //调用拷贝构造函数

rect.setScale(2);

Rect<int> rect4 = doNothing(rect);//拷贝
Rect<int> rect5(0, 0);//先构造，调用带参数构造函数
rect5 = doNothing(rect);//调用拷贝构造函数，再调用拷贝赋值

return 0;
}