自己动手实现智能指针auto_ptr

面试的时候，我们经常会被问到如何自己动手实现智能指针auto_ptr.今天我就一边参考STL库中的源代码，一边将auto_ptr的实现敲一遍。

auto_ptr归根到底是一个模版类，那么这个类要实现哪些功能呢？如下：

/*
一个智能指针应该有以下操作：
1.Auto_ptr<T> ap; 　　　　　　     //创建名为ap的为绑定Auto_ptr对象
2.Auto_ptr<T> ap(p); 　　　　　   //创建 ap 的Auto_ptr对象，ap用友指针 p 指向的对象。该构造函数为explicit
3.Auto_ptr<T> ap1(ap2)              //创建名为ap1的Auto_ptr对象，ap1保存原来存在ap2中的指针。将所有权转给ap1，ap2成为未绑定的Auto_ptr对象
4.ap1 = ap2　　　　　　　　　　　 //将所有权从ap2转给ap1。删除ap1指向的对象并且使ap1指向ap2指向的对象，使ap2成为未绑定的
5.~ap 　　　　　　　　　　　　　　 //析构函数。删除ap指向的对象
6.*ap                                            //返回对ap所绑定对象的引用
7.ap->                                          //返回ap保存的指针
8.ap.reset(p)                                //如果ap与p的值不同，则删除ap指向的独享并且将ap绑定到p
9.ap.release()                               //返回ap所保存的指针并且是ap成为未绑定的
10.ap.get()                                   //返回ap保存的指针
*/

具体代码如下：

 template<class T>
 class Auto_ptr {
 private:
     T *ptr;        //真正的指针值
     mutable bool owns;    //是否拥有该指针
 public:
     //不可以隐式转化的构造函数
     explicit Auto_ptr(T *p = ):ptr(p),owns((bool)p){}    //不能隐式转化，例如Auto_ptr<int> Ap = new int(1024) //error
     //复制构造函数
     //Auto_ptr(const Auto_ptr& a):ptr(a.ptr),owns(a.owns){ a.owns = 0;}
     //泛化版的复制构造函数
     template <class U>
     Auto_ptr(const Auto_ptr<U>& a):ptr(a.ptr),owns(a.owns){ a.owns = ;}

     //重载赋值操作符
     Auto_ptr& operator=(const Auto_ptr& a)
     {
         if(&a != this)    //防止自身赋值
         {
             if(owns)
                 delete ptr;
             owns = a.owns;
             ptr  = a.ptr;
             a.owns = ;
         }
     }
     //泛化版的重载赋值操作符
     template<class U>
     Auto_ptr& operator=(Auto_ptr<U>& a)
     {
         if (&a != this)
         {
             if(owns)
                 delete ptr;
             owns = a.owns;
             ptr  = a.ptr;
             a.owns = false;
         }
         return *this;
     }
     T& operator  *() const {return *ptr;}
     T* operator ->() const {return ptr;}
     T* get() const { return ptr;}
     void reset(T *p = )
     {
         if(owns)
         {
             if(ptr != p)    //如果p 和 ptr的值不同
             {
                 delete ptr;    //删除原来指向的对象
             }                //else付过相同肯定不能删除啊
         }
         ptr = p;            //这里赋值时安全的，机试ptr和p原来相等
     }
     T* release() const{ owns = false;return ptr;}
     ~Auto_ptr(){if(owns) {cout << "析构！"<< endl;delete ptr;}}
 };

测试代码如下:

 #include<iostream>

 using namespace std;

 int main()
 {
     Auto_ptr<int> Ap;
     Auto_ptr<int> Ap1(new int());
     //Auto_ptr<int> Ap2 = new int(1024);    //error
     //if(Ap == NULL)        //error
     if(Ap.get() == NULL)
     {
         cout << "Ap is NULL!" << endl;
     }
     cout << "Before = Ap1 value is:" << Ap1.get() << endl;
     Auto_ptr<int> Ap3 ;
     Ap3 = Ap1;
     cout << "After  = Ap1 value is:" << Ap1.get() << endl;
     int *p = Ap3.release();
     cout << "Ap3 value is:" << Ap3.get() << endl;
     Ap3.reset(new int());
     cout << "Ap3 value is:" << Ap3.get() << endl;
     return ;
 }

测试的结果:

由上图我们可以看到Ap1在 赋值=之前和之后都指向的地址都是00620FB8，说明赋值并没有改变智能指针的指向，只是将拥有的标志owns改变了。通过reset函数可以重新绑定智能指针！