答案:实现C++独占式智能指针需定义模板类,含原始指针成员,析构时释放内存;禁用拷贝构造与赋值以确保独占;重载解引用与箭头操作符;支持移动语义实现所有权转移;提供get、reset、release及bool转换接口,遵循RAII原则。

实现一个简单的C++智能指针,核心是通过类模板模拟指针行为,同时自动管理动态内存的生命周期。下面以实现一个类似std::unique_ptr的独占式智能指针为例,讲解关键机制和代码结构。
1. 基本结构与构造析构
智能指针本质是一个栈对象,在析构时释放所管理的堆内存。需要定义模板类,包含原始指针成员,并在析构函数中delete它。
templateclass SmartPtr { private: T* ptr; public: // 构造函数:接收裸指针 explicit SmartPtr(T* p = nullptr) : ptr(p) {}
// 析构函数:释放资源 ~SmartPtr() { delete ptr; } // 禁用拷贝构造和赋值(独占语义) SmartPtr(const SmartPtr&) = delete; SmartPtr& operator=(const SmartPtr&) = delete;};
2. 重载解引用和箭头操作符
为了让智能指针像普通指针一样使用,需重载*和->操作符。
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// 解引用
T& operator*() const {
return *ptr;
}
// 成员访问
T* operator-youjiankuohaophpcn() const {
return ptr;
}3. 支持移动语义(实现转移所有权)
允许通过移动构造和移动赋值转移指针控制权,这是现代C++智能指针的关键特性。
// 移动构造
SmartPtr(SmartPtr&& other) noexcept : ptr(other.ptr) {
other.ptr = nullptr;
}
// 移动赋值
SmartPtr& operator=(SmartPtr&& other) noexcept {
if (this != &other) {
delete ptr; // 释放当前资源
ptr = other.ptr; // 转移所有权
other.ptr = nullptr;
}
return *this;
}4. 添加常用接口(如get、reset、release)
提供标准接口便于控制资源。
// 获取原始指针
T* get() const { return ptr; }
// 重置指针,可传新值
void reset(T* p = nullptr) {
delete ptr;
ptr = p;
}
// 释放所有权,返回原始指针
T* release() {
T* temp = ptr;
ptr = nullptr;
return temp;
}
// 布尔转换:判断是否持有有效指针
explicit operator bool() const {
return ptr != nullptr;
}这样一个基础的独占型智能指针就完成了。它能自动释放内存,禁止拷贝防止重复释放,支持移动语义实现安全转移,符合RAII原则。
注意:这只是一个简化版本。真实场景中还需考虑数组特化(如delete[])、自定义删除器、线程安全等问题。若想实现shared_ptr,还需引入引用计数机制。









