Язык программирования C++. Пятое издание полностью

 std::size_t *use; // член, отслеживающий количество объектов,

                   // совместно использующих *ps

};

Здесь была добавлена новая переменная-член use, отслеживающая количество объектов, совместно использующих ту же строку. Получающий строку конструктор резервирует счетчик и инициализирует его значением 1, означающим наличие одного пользователя строкового члена класса этого объекта.

При копировании или присвоении объектов класса HasPtr необходимо, чтобы копия и оригинал указывали на ту же строку. Таким образом, когда копируется объект класса HasPtr, копируется сам указатель ps, а не строка, на которую он указывает. При копировании увеличивается также счетчик, связанный с этой строкой.

Конструктор копий (определенный в классе) копирует все три члена переданного ему объекта класса HasPtr. Этот конструктор увеличивает также значение указателя-члена use, означая, что у строки, на которую указывают указатели ps и p.ps, появился другой пользователь.

Деструктор не может безоговорочно удалить указатель ps, поскольку могли бы быть и другие объекты, указывающие на ту же область памяти. Вместо этого деструктор осуществляет декремент счетчика ссылок, означая, что строку совместно используют на один объект меньше. Если счетчик достигает нуля, деструктор освобождает память, на которую указывают указатели ps и use:

HasPtr::~HasPtr() {

 if (--*use == 0) { // если счетчик ссылок достиг 0,

  delete ps;        // удалить строку

  delete use;       // и счетчик

 }

}

Оператор присвоения копии, как обычно, выполняет действия, общие для конструктора копий и деструктора. Таким образом, оператор присвоения должен увеличить счетчик правого операнда (действие конструктора копий) и декремент счетчика левого операнда, освобождая по мере необходимости используемую память (действие деструктора).

Кроме того, как обычно, оператор должен учитывать присвоение себя самому. Для этого инкремент счетчика rhs осуществляется прежде декремента счетчика в левом операнде.

Таким образом, если оба операнда являются тем же объектом, значение счетчика будет увеличено прежде проверки необходимости удаления указателей ps и use:

HasPtr& HasPtr::operator=(const HasPtr &rhs) {

 ++*rhs.use; // инкремент счетчика пользователей правого операнда

 if (--*use == 0) { // затем декремент счетчика этого объекта

  delete ps;        // если никаких других пользователей нет

  delete use;       // освободить резервированные члены этого объекта

 }

 ps = rhs.ps;       // копировать данные из rhs в этот объект

 i = rhs.i;

 use = rhs.use;

 return *this;      // возвратить этот объект

}

Упражнение 13.27. Определите собственную версию класса HasPtr со счетчиком ссылок.

Упражнение 13.28. С учетом следующих классов реализуйте стандартный конструктор и необходимые функции-члены управления копированием.

(a) class TreeNode {    (b) class BinStrTree {

    private:                private:

     std::string value;      TreeNode *root;

     int count;             };

     TreeNode *left;

     TreeNode *right;

    };

Кроме функций-членов управления копированием, управляющие ресурсами классы зачастую определяют также функцию swap() (см. раздел 9.2.5). Определение функции swap() особенно важно для классов, которые планируется использовать с алгоритмами переупорядочивания элементов (см. раздел 10.2.3). Такие алгоритмы вызывают функцию swap() всякий раз, когда им нужен обмен двух элементов.

Если класс определяет собственную функцию swap(), алгоритм использует именно ее. В противном случае используется функция swap(), определенная библиотекой. Как обычно, хоть мы пока и не знаем, как реализуется функция swap(), концептуально несложно заметить, что обмен двух объектов задействует копирование и два присвоения. Например, код обмена двух объектов подобного значению класса HasPtr (см. раздел 13.2.1) мог бы выглядеть так:

HasPtr temp = v1; // сделать временную копию значения v1

v1 = v2;          // присвоить значение v2 объекту v1