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More Effective 的 Reference Counting
发觉计算机很多东西都是相同的，记得操作系统时候学过这一概率 copy on write，在Reference Counted中彻底用到，代码的设计确实精妙，可以在不修改客户端得类，利用RCIPtr间接指针，对客户端的类实现引用计数，太妙了，详细见代码吧，代码中Widget为已有的客户端的类，RCIPtr是一个间接指针，RCObject是引用计数的基类，所有需要引用计数的类都必须继承他，换句话说，RCObject类将引用计数逻辑封装了，而RCIPtr则是连接客户端类的纽带.
代码如下:
RCIPtr.h
#ifndef RCIPTR_H
#define RCIPTR_H

#include "RCObject.h"

template<class T>
class RCIPtr {
public :
    RCIPtr(T* realPtr = 0);                        
    RCIPtr(const RCIPtr& rhs);
    ~RCIPtr();
    RCIPtr& operator=(const RCIPtr& rhs);
    const T* operator->() const;                    //const version ->
    T* operator->();                                
    const T& operator*() const;                    //const version *
    T& operator*();
    int getRefCount() const;                    //测试用，获取指针所指向的对象的引用数
private :
    struct CountHolder : public RCObject {                //T的实际的指针保寸的地方
        ~CountHolder() {delete pointee;};
        T* pointee;
    };
    CountHolder *counter;
    void init();                            //初始化公共代码
    void makeCopy();                        //Copy On Write的调用函数
};

#include "RCIPtr.cpp"

#endif

RCIPtr.cpp
#ifdef RCIPTR_H 

template<class T> 
void RCIPtr<T>::init() {
    if (counter->isShareable() == false) {
        T* oldValue = counter->pointee;
        counter = new CountHolder;
        counter->pointee = new T(*oldValue);
    }
    counter->addReference();
}

template<class T>                                 
void RCIPtr<T>::makeCopy() {
    if (counter->isShared()) {
        counter->removeReference();
        T* oldValue = counter->pointee;    
        counter = new CountHolder;
        counter->pointee = new T(*oldValue);
        counter->addReference();
    }
}

template<class T> 
RCIPtr<T>::RCIPtr(T* realPtr) : counter(new CountHolder) {
    counter->pointee = realPtr;
    init();
}

template<class T> 
RCIPtr<T>::RCIPtr(const RCIPtr& rhs) : counter(rhs.counter) {
    init();
}

template<class T> 
RCIPtr<T>::~RCIPtr() {
    counter->removeReference();
}

template<class T> 
RCIPtr<T>& RCIPtr<T>::operator=(const RCIPtr& rhs) {
    if (counter != rhs.counter) {
        counter->removeReference();
        counter = rhs.counter;
        init();
    }
    return *this;
}

template<class T> 
const T* RCIPtr<T>::operator->() const {
    return counter->pointee;
}            

template<class T> 
T* RCIPtr<T>::operator->() {
    makeCopy(); 
    return counter->pointee;
}

template<class T>                                 
const T& RCIPtr<T>::operator*() const {
    return *(counter->pointee);
}


template<class T>                                 
T& RCIPtr<T>::operator*() {
    makeCopy();
    return *(counter->pointee);
}

template<class T>
int RCIPtr<T>::getRefCount() const {
    return counter->getRefCount();
}

#endif

RCObject.h
#ifndef RCOBJECT_H
#define RCOBJECT_H

/**
 *    base class, 用于reference-counted objects
 */
class RCObject {
public :
    void addReference();                        //添加reference
    void removeReference();                        //删除reference
    void markUnshareable();                        //标记object不可共享
    bool isShareable() const;                    //判断object是否可被共享
    bool isShared() const;                        //判断object是否被共享中
    int getRefCount() const;                    //获取对象的引用数
protected :
    RCObject();                                    //RCObject default-constructor
    RCObject(const RCObject& rhs);                //RCObject copy-constructor 
    RCObject& operator=(const RCObject& rhs);    //RCObject assignment
    virtual ~RCObject() = 0;
private :
    int refCount;                                //引用计数
    bool shareable;                                //可否共享标记
};

#endif

RCObject.cpp
#include "RCObject.h"

RCObject::RCObject() : refCount(0), shareable(true) {
}

RCObject::RCObject(const RCObject& rhs) : refCount(0), shareable(true) {
}

RCObject& RCObject::operator =(const RCObject& rhs) {
    return *this;
}

void RCObject::addReference() {
    refCount++;
}

void RCObject::removeReference() {
    if (--refCount == 0) delete this;
}

void RCObject::markUnshareable() {
    shareable = false;
}

bool RCObject::isShareable() const {
    return shareable;
}

bool RCObject::isShared() const {
    return refCount > 1;
}

int RCObject::getRefCount() const {
    return refCount;
}

RCObject::~RCObject() {
//    delete this;
}

Widget.h
#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

/**
 * Widget测试类
 */
class Widget {
public :
    Widget(int size);
    Widget(const Widget& rhs);
    ~Widget();
    Widget& operator=(const Widget& rhs);
    void setSize(int size);
    int getSize() const;
    void showSize() const;
private :
    int mSize;
};

#endif

Widget.cpp
#include "Widget.h"
#include <iostream>
using namespace std;


Widget::Widget(int size) : mSize(size) {
}

Widget::Widget(const Widget& rhs) : mSize(rhs.mSize) {
}

Widget::~Widget() {
}

Widget& Widget::operator=(const Widget& rhs) {
    if (this == &rhs) {
        return *this;
    }
    mSize = rhs.getSize();
    return *this;
}

void Widget::setSize(int size) {
    mSize = size;
}

int Widget::getSize() const {
    return mSize;
}

void Widget::showSize() const {
    cout << "Size of this Widget is " << mSize << endl;
}

RCWidget.h
#ifndef RCWIDGET_H
#define RCWIDGET_H

#include "RCIPtr.h"
#include "Widget.h"

class RCWidget {
public :
    RCWidget(int size);
    void setSize(int size);
    int getSize() const;
    void showSize() const;
    int getRefCount() const;
private :
    RCIPtr<Widget> value;
};

#endif 

RCWidget.cpp
#include "RCWidget.h"

RCWidget::RCWidget(int size) : value(new Widget(size)) {
}

void RCWidget::setSize(int size) {
    value->setSize(size);
}

int RCWidget::getSize() const {
    return value->getSize();
}

void RCWidget::showSize() const {
    value->showSize();
}

int RCWidget::getRefCount() const {
    return value.getRefCount();
}

test.cpp
#include "RCWidget.h"
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    RCWidget w(100);
    RCWidget v(w);
    v.showSize();
    w.showSize();
    cout << "v RCWidget RefCount is " << v.getRefCount() << endl;
    cout << "w RCWidget RefCount is " << w.getRefCount() << endl;
    v.setSize(20);
    v.showSize();
    w.showSize();
    cout << "v RCWidget RefCount is " << v.getRefCount() << endl;
    cout << "w RCWidget RefCount is " << w.getRefCount() << endl;
    return 0;
}


Result :
Size of this Widget is 100
Size of this Widget is 100
v RCWidget RefCount is 2
w RCWidget RefCount is 2
Size of this Widget is 20
Size of this Widget is 100
v RCWidget RefCount is 1
w RCWidget RefCount is 1
Press any key to continue

 只要每次写一个类似的RC类，就不用修改客户端已有的类，而又可以实现Reference-Counting了

posted on 2008-04-09 21:36 豪 阅读(537) 评论(0)  编辑 收藏 引用 所属分类: C++之梦

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