深入理解C/C++中的寫時拷貝
寫時拷貝
何為寫時拷貝? 前面我說過深拷貝淺拷貝,今天我們來探究一下寫時拷貝。深拷貝是補充了淺拷貝的不足,寫時拷貝其實也就是補充一點深拷貝的不足。其實寫時拷貝的意思就是: 當(dāng)你讀取到這個空間的時候,并不會開辟出一個一模一樣的空間出來給你,當(dāng)你真正需要拷貝的時候,那么他就會開辟出空間給你。也就是拖延版的深拷貝。
寫時拷貝技術(shù)是通過"引用計數(shù)"實現(xiàn)的,在分配空間的時候多分配4個字節(jié),用來記錄有多少個指針指向塊空間,當(dāng)有新的指針指向這塊空間時,引用計數(shù)加一,當(dāng)要釋放這塊空間時,引用計數(shù)減一(假裝釋放),直到引用計數(shù)減為0時才真的釋放掉這塊空間。當(dāng)有的指針要改變這塊空間的值時,再為這個指針分配自己的空間(注意這時引用計數(shù)的變化,舊的空間的引用計數(shù)減一,新分配的空間引用計數(shù)加一)。
寫時拷貝的實用:實現(xiàn)一個string類
class String { public: String(const char *str = "") :_str(new char[strlen(str) + 1 + 4]) { cout << "Sring()" << endl; _str += 4; //前4個字節(jié)用來存放引用計數(shù) GetCount() = 1; //引用計數(shù)的初始值設(shè)置成1 strcpy(_str, str); } String(String& s) :_str(s._str) { cout << "Sring(String&)" << endl; GetCount()++; } String& operator=(String& s) { cout << "Sring& operator=" << endl; if (this != &s) { Release(); _str = s._str; GetCount()++; } return *this; } ~String() { cout << "~Sring()" << endl; Release(); } public: char& operator[](size_t index) { if (GetCount() == 1) //如果計數(shù)器為1,則直接返回 { return _str[index]; } GetCount()--; char *tmp = _str; _str = new char[strlen(tmp) + 1 + 4]; _str += 4; strcpy(_str, tmp); GetCount() = 1; return _str[index]; } private: int& GetCount() { return *(int *)(_str - 4); } void Release() { if (--GetCount() == 0) { cout << "釋放" << endl; delete[](_str - 4); //注意釋放的時候還有 存放引用計數(shù)的4個字節(jié) _str = NULL; } } private: char *_str; };
這里有一個問題呢~,C++標準的確就是這樣的,C++標準認為,當(dāng)你通過迭代器或[]獲取到string的內(nèi)部地址的時候,string并不知道你將是要讀還是要寫。這是它無法確定,為此,當(dāng)你獲取到內(nèi)部引用后,為了避免不能捕獲你的寫操作,它在此時廢止了寫時才拷貝技術(shù)。
這樣看來我們在使用寫時拷貝的時候,一定要注意,如果你不需要對string的內(nèi)部進行修改,那你就千萬不要使用通過[]操作符和迭代器去獲取字符串的內(nèi)部地址引用,如果你一定要這么做,那么你就必須要付出代價。當(dāng)然,string還提供了一些使迭代器和引用失效的方法。比如說push_back,等, 你在使用[]之后再使用迭代器之后,引用就有可能失效了。
總結(jié)
以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了,希望本文的內(nèi)容對大家的學(xué)習(xí)或者工作能帶來一定的幫助,如果有疑問大家可以留言交流,謝謝大家對腳本之家的支持。
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