引言

C++中经常使用智能指针来管理内存。对于共享指针shared_ptr的原理：每当有一个指针指向这块内存，引用计数的值加一，每当一个指针不再指向这块内存，引用计数的值减一，知道引用计数的值减为0，则释放这块内存。
本文旨在根据其原理实现引用计数（几年前的那一篇有很大的上升空间，哈哈~）。

实现

集成开发环境

visual studio 2019+Debug x86编译平台。

项目结构

直接打开vs2019，创建基于C++的Windows空项目,添加一个主函数类，添加一个引用计数需要的头文件hpp。

实现代码

引用计数的代码实现：

#pragma once

class common_cache {
public:
	uint32_t m_count;
	void* m_pcache;
	common_cache() {
		m_count = 0;
		m_pcache = NULL;
	}
	~common_cache() {
		m_count = 0;
		if (m_pcache) {
			delete[] m_pcache;
			m_pcache = NULL;
		}
	}
};

template<typename T>
class ref_count {
public:
	ref_count() {
		m_pref_ount = new common_cache();
		m_pref_ount->m_pcache = new T;
		add();
	}

	~ref_count() {
		sub();
	}
	ref_count(ref_count<T>* t) {
		m_pref_ount = t->m_pref_ount;
		add();
	}
	ref_count(ref_count<T>& t) {
		m_pref_ount = t.m_pref_ount;
		add();
	}

	ref_count& operator=(ref_count<T>& t) {
		sub();
		m_pref_ount = t.m_pref_ount;
		add();
	}
	uint32_t add() {
		return ++m_pref_ount->m_count;
	}
	void sub() {
		if (m_pref_ount->m_count > 0) {
			--m_pref_ount->m_count;
		}
		if (m_pref_ount->m_count == 0 && m_pref_ount != NULL) {
			delete m_pref_ount;
			m_pref_ount = NULL;
		}
	}
	uint32_t get_cunt() {
		return m_pref_ount->m_count;
	}
	T* data() {
		return (T*)m_pref_ount->m_pcache;
	}
public:
	common_cache* m_pref_ount;
};

主函数的实现，其中主要是引用计数的使用，或者说是验证。代码如下：

#include <iostream>
#include "Counter.hpp"

using namespace std;

int main(int argc,char *argv[]) {
    ref_count<int> a;
    int* test = a.data();
    *test = 9;
    cout << "当前的引用计数 a：" << a.get_cunt() << endl;

    ref_count<int> b(a);
    cout << "当前的引用计数 b：" << b.get_cunt() <<","<< a.get_cunt() << endl;
    ref_count<int> c = b;
    cout << "当前的引用计数 c：" << c.get_cunt() << "," << a.get_cunt()<< endl;
    {
        ref_count<int> d = b;
        cout << "当前的引用计数 d ：" << d.get_cunt() << "," << a.get_cunt()<< endl;
    }
    cout << "当前的引用计数 c：" << c.get_cunt() << "," << a.get_cunt()<< endl;

	return 0;
}

运行结果

注意

上述引用计数实现时，需要注意的是，对于计数所用的加计数/减计数变量，以及指向共有的内存所用的指针需要作为一个共有的部分，可以被多个不同的智能指针都访问到，且不能直接作为引用计数类的直接数据成员。（注意理解，直接作为类成员，则对于类对象而言，为当前的类对象所拥有，计数时便不能做到引用计数的值被多个类所共用）