Блок задач

8. Чёрные ящики

Темы
Сложность 3

Задача «Умный указатель (shared)»

Задание

Самостоятельно реализовать "умный указатель", осуществляющий стратегию общего владения ресурсом (с подсчётом ссылок), аналогичный std::shared_ptr.

Описание

"Умный указатель" должен удовлетворять следующим требованиям:

  • Инкапсулировать переданный в него указатель.
  • Хранить внутри себя неотрицательное целое, счетчик внешних указателей, ссылающихся на объект.
  • Когда "умный указатель" ссылается на объект, то он увеличивает счетчик объекта на единицу.
  • Когда "умный указатель" перестает ссылаться на объект, то он уменьшает счетчик на единицу.
  • Если счетчик становится равен нулю, то "умный указатель" удаляет объект.
  • Должны быть определены операторы разыменования (* и ->).
  • Должен быть следующие методы: очистка указателя, обмен с другим "умным указателем", инкапсуляция нового указателя.

Другой вариант реализации используется в boost::shared_ptr. В этом случае счетчики ссылок хранятся в специальной структуре данных вне объекта.

Пример интерфейса

template<class Type, class TDeleter>
class SharedPTR {
    typedef SharedPTR<Type, TDeleter> t_SharedPTR;
public: // Constructors and destructor.
    SharedPTR();
    SharedPTR(Type *pObj);
    SharedPTR(t_SharedPTR &&uniquePTR); // Move constructor.
    SharedPTR(const t_SharedPTR&);
    ~SharedPTR();
public: // Assignment.
    t_SharedPTR& operator=(t_SharedPTR &&sharedPTR);
    t_SharedPTR& operator=(Type *pObject);
    t_SharedPTR& operator=(const t_SharedPTR&);
public: // Observers.
    Type& operator*() const; // Dereference the stored pointer.
    Type* operator->() const; // Return the stored pointer.
    Type* get() const; // Return the stored pointer.
    TDeleter& get_deleter(); // Return a reference to the stored deleter.
    operator bool() const; // Return false if the stored pointer is null.
public: // Modifiers.
    void release(); // Release ownership of any stored pointer.
    void reset(Type *pObject = nullptr); // Replace the stored pointer.
    void swap(t_SharedPTR &sharedPTR); // Exchange the pointer with another object.
};