灵巧指针及垃圾回收

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1、灵巧指针与内存回收在JAVA和C#中都有垃圾回收功能，程序员在分配一段内存后可以不再理会，而由垃圾回收自动回收，从而使程序员从复杂的内存管理中解脱出来。这是JAVA和C#的一大优点。而C++程序员在用new分配了一段内存后，还必须用delete释放，否则将造成资源泄漏。因此，一些C++书上经常告诫程序员：要养成好的习惯，new与delete要成对出现，时刻记住将内存释放回系统。但是，事情只是这么简单吗？经常地，在使用C++的过程中，我们会遇到下面的情形：classA{public：A（）；~A（）；SetNextPtr（A*Ptr）{pNext=Pt

2、r；}private：A*pNext；}一般地，为了不引起内存泄漏，我们会在析构函数中释放pNext，象下面这样：A：：~A（）{if（pNext）deletepNext；pNext=NULL;}对于一般情况，这样就够了，但在某些情形下，这样也会出问题的，象下面这样：A*ptrB=newA;；A*ptrA=newA；ptrB->SetNextPtr(ptrA);ptrA->SetNextPtr(ptrB);deleteptrB;这样会出问题,因为这些指针连成了一个回环,无论从那一个点开始删除,都会造成一个指针被删除两次以上,这将使得程序抛出异常。当然

3、，也有一些方法可以用来解决这个问题，但是我要说明的是：对于C++程序员来说，养成一个好的习惯并不难，难就难在有时候这样将把你带入一种逻辑的混乱当中，增加一些不必要的麻烦，有时甚至不知所措。可是如何解决这个问题呢？如果C++也具有垃圾回收的功能，那么，这个问题当然就迎刃而解了。但是C++属于编译型语言，不会具备这个功能。长期以来，我也一直在思考这个问题，想找出一种方法来使自己从这种麻烦中解脱出来。直到最近开始学习泛型编程，看到灵巧指针的介绍以后，我灵光一闪，终于找到了办法来解决这个问题。大家知道，灵巧指针具有一些灵巧特性，如在构造时可以自动初始化，析构

4、时可以自动释放所指的指针。我们就利用它的这些特性来实现我们的垃圾回收。首先，我们要想办法来对我们用new分配的每一段内存增加引用记数，即记录下当前指向它的灵巧指针个数，当最后一个指向它的指针被释放时，我们就可以释放这段内存了。由此，我们进行了new和delete的全局重载，并引入了CPtrManager类。voidoperatordelete(void*p){intmark=thePtrManager.GetMarkFromPtr(p);if(mark>0)thePtrManager.UserDelete(mark);free(p);}void*op

5、eratornew(size_tsize){returnthePtrManager.MallocPtr(size);}classCPtrManager{public:intGetCount(intmark,void*p);//得到当前的引用记数staticCPtrManager*GetPtrManager();//得到全局唯一的CPtrManager指针voidUserDelete(intmark);//删除mark标志的指针，并对指针和标志复位void*MallocPtr(size_tsize);//new（）调用它分配内存；BOOLAddCoun

6、t(intmark,void*Ptr);//增加引用记数BOOLRelease(intmark,void*Ptr);//减少引用记数intGetMarkFromPtr(void*Ptr);//通过指针得到标志CPtrManager();virtual~CPtrManager();private:staticCPtrManager*p_this;//指向全局唯一的CPtrManager指针voidAddPtr(void*Ptr);//增加一个新分配的内存CPtrArraym_ptr;//存放分配的指针的可变数组CUIntArraym_count;//存

7、放指针的引用记数void*pCurrent;//最近刚分配的指针unsignedintm_mark;//最近刚分配的指针的标志CUIntArraym_removed;//存放m_ptr中指针被删除后所空留的位置};顾名思义，CPtrManager就是用来管理指针的，对于我们用new分配的每一个指针，都存放在m_ptr[index]中，并在m_count[index]中存放它的引用记数。同时，我们对每一个指针都增加了一个标志（mark>0,<=0为无效），这个标志同时存在于灵巧指针中（后面将看到），这是为了一种双重保险，并且在这里，这个标志就等于指针在

8、m_ptr中的索引，这也为快速查找提供了方便。总的思路是这样的：当我们用new分配一个指针时，这个指针将被存