深入理解C/C++中的写时拷贝

 更新时间:2017年03月28日 10:57:43   作者:Dawn_sf  
这篇文章主要给大家介绍了C/C++中写时拷贝的相关资料,所谓写时拷贝也就是拖延版的深拷贝,下面文章中介绍的非常清楚,需要的朋友可以参考学习,下面来一起看看吧。

写时拷贝

何为写时拷贝? 前面我说过深拷贝浅拷贝,今天我们来探究一下写时拷贝。深拷贝是补充了浅拷贝的不足,写时拷贝其实也就是补充一点深拷贝的不足。其实写时拷贝的意思就是: 当你读取到这个空间的时候,并不会开辟出一个一模一样的空间出来给你,当你真正需要拷贝的时候,那么他就会开辟出空间给你。也就是拖延版的深拷贝。

写时拷贝技术是通过"引用计数"实现的,在分配空间的时候多分配4个字节,用来记录有多少个指针指向块空间,当有新的指针指向这块空间时,引用计数加一,当要释放这块空间时,引用计数减一(假装释放),直到引用计数减为0时才真的释放掉这块空间。当有的指针要改变这块空间的值时,再为这个指针分配自己的空间(注意这时引用计数的变化,旧的空间的引用计数减一,新分配的空间引用计数加一)。

写时拷贝的实用:实现一个string类

class String 
{ 
public: 
 String(const char *str = "") 
 :_str(new char[strlen(str) + 1 + 4]) 
 { 
 cout << "Sring()" << endl; 
 _str += 4;    //前4个字节用来存放引用计数 
 GetCount() = 1;   //引用计数的初始值设置成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)   //如果计数器为1,则直接返回 
 { 
  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 << "释放" << endl; 
  delete[](_str - 4); //注意释放的时候还有 存放引用计数的4个字节 
  _str = NULL; 
 } 
 } 
private: 
 char *_str; 
}; 

这里有一个问题呢~,C++标准的确就是这样的,C++标准认为,当你通过迭代器或[]获取到string的内部地址的时候,string并不知道你将是要读还是要写。这是它无法确定,为此,当你获取到内部引用后,为了避免不能捕获你的写操作,它在此时废止了写时才拷贝技术。

这样看来我们在使用写时拷贝的时候,一定要注意,如果你不需要对string的内部进行修改,那你就千万不要使用通过[]操作符和迭代器去获取字符串的内部地址引用,如果你一定要这么做,那么你就必须要付出代价。当然,string还提供了一些使迭代器和引用失效的方法。比如说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。

总结

以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助,如果有疑问大家可以留言交流,谢谢大家对脚本之家的支持。

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