自己的智能指针的模板特化

Question

我有自己的智能指针类实现。

template<class Pointee>
class SmartPtr {
private:
    Pointee* _pointee;
    SmartPtr(SmartPtr &);
public:
    explicit SmartPtr(Pointee * pt = 0);
    ~SmartPtr();
    SmartPtr& operator=(SmartPtr&);
    operator Pointee*() const { return _pointee; }
    bool operator!() const { return _pointee != 0; }
    bool defined() const { return _pointee != 0; }
    Pointee* operator->() const { return _pointee; }
    Pointee& operator*() const { return *_pointee; }
    Pointee* get() const { return _pointee; }
    Pointee* release();
    void reset(Pointee * pt = 0);
};

template<class Pointee>
class SmartPtr<SmartPtr<Pointee>> {
private:
    Pointee* _pointee;
    SmartPtr(SmartPtr &);
public:
    explicit SmartPtr(SmartPtr<Pointee> * pt = 0);
    ~SmartPtr();
    SmartPtr& operator=(SmartPtr&);
    operator Pointee*() const { return *_pointee; }
    bool operator!() const { return _pointee != 0; }
    bool defined() const { return _pointee != 0; }
    Pointee& operator->() const { return _pointee; }
    Pointee& operator*() const { return *_pointee; }
    Pointee* get() const { return _pointee; }
    Pointee* release();
    void reset(Pointee * pt = 0);
};

template<class Pointee>
SmartPtr<Pointee>::SmartPtr(SmartPtr &spt) :_pointee(spt.release()) {
    return;
}

template<class Pointee>
SmartPtr<Pointee>::SmartPtr(Pointee * pt) : _pointee(pt) {
    return;
}

template<class Pointee>
SmartPtr<SmartPtr<Pointee>>::SmartPtr(SmartPtr<Pointee>* pt) : _pointee(pt) {
    return;
}

template<class Pointee>
SmartPtr<Pointee>::~SmartPtr() {
    delete _pointee;
}

template<class Pointee>
SmartPtr<Pointee>& SmartPtr<Pointee>::operator=(SmartPtr &source)
{
    if (&source != this)
        reset(source.release());
    return *this;
}

template<class Pointee>
Pointee * SmartPtr<Pointee>::release() {
    Pointee* oldSmartPtr = _pointee;
    _pointee = 0;
    return oldSmartPtr;
}

template<class Pointee>
void SmartPtr<Pointee>::reset(Pointee * pt) {
    if (_pointee != pt)
    {
        delete _pointee;
        _pointee = pt;
    }
    return;
}

这个想法是我可以做到这一点：

SmartPtr<SmartPtr<SmartPtr<Time>>> sp3(new SmartPtr<SmartPtr<Time>>(new SmartPtr<Time>(new Time(0, 0, 1))));

Time 这是我自己的测试类。它有方法hours()，它显示在我在构造函数中设置的控制台小时数。

我可以像这样在控制台中显示小时数：

cout << sp2->hours() << endl;

代替：

cout << sp3->operator->()->operator->()->hours() << endl;

我可以这样做，因为我有头等舱，在 opertor->() 我返回 Pointee*。

template<class Pointee>
    class SmartPtr {...}

还有

template<class Pointee>
class SmartPtr<SmartPtr<Pointee>> {...}

在opertor->() 我返回Pointee &。

但有些错误我无法修复。

Error C2440 initialization: can not be converted "SmartPtr<Time> *" in "Time *" 
Error C2439 SmartPtr<SmartPtr<Time>>::_pointee: unable to initialize member

Answer 1

如果你真的想获得一个 operator->() 递归提取 SmartPtr 以获得内部 no-SmartPtr 指针......我认为你应该避免专门化 SmartPtr 类，为 @987654325 @模板参数，但你必须“专门化”operator->()

我是说……

(1) 删除SmartPtr<SmartPtr<Pointee>> 特化

(2) 在SmartPtr 实现之前，开发一个type-traits 来检测Pointee 是否是SmartPtr，例如

template <typename>
class SmartPtr;

template <typename>
struct isSP : public std::false_type
 { };

template <typename P>
struct isSP<SmartPtr<P>> : public std::true_type
 { };

(3) 要求operator->()真正执行到你通过标签调度选择的另一个函数，例如

auto const operator->() const
 { return getPtr(isSP<Pointee>{}); }

(4)通过示例实现不同版本的分派函数，在真情况下递归，在假情况下返回指针

auto const getPtr (std::true_type const &) const 
 { return _pointee->operator->(); }

auto const getPtr (std::false_type const &) const 
 { return _pointee; }

现在（main()）你可以写`

std::cout << sp3->hours() << std::endl;

（但你确定这是个好主意吗？）

无论如何...不幸的是，此解决方案使用 getPtr() 和 operator->() 的 auto 返回类型，因此仅适用于 C++14；如果你想要一个 C++11（或 C++98）的解决方案，那就有点复杂了。

以下是一个完整的工作示例

#include <iostream>
#include <type_traits>

template <typename>
class SmartPtr;

template <typename>
struct isSP : public std::false_type
 { };

template <typename P>
struct isSP<SmartPtr<P>> : public std::true_type
 { };

template<class Pointee>
class SmartPtr {
private:
    Pointee* _pointee;
    SmartPtr(SmartPtr &);
public:
    explicit SmartPtr(Pointee * pt = 0);
    ~SmartPtr();
    SmartPtr& operator=(SmartPtr&);
    operator Pointee*() const { return _pointee; }
    bool operator!() const { return _pointee != 0; }
    bool defined() const { return _pointee != 0; }


    auto const getPtr (std::true_type const &) const 
     { return _pointee->operator->(); }

    auto const getPtr (std::false_type const &) const 
     { return _pointee; }

    auto const operator->() const
     { return getPtr(isSP<Pointee>{}); }


    Pointee& operator*() const { return *_pointee; }
    Pointee* get() const { return _pointee; }
    Pointee* release();
    void reset(Pointee * pt = 0);
};

template<class Pointee>
SmartPtr<Pointee>::SmartPtr(SmartPtr &spt) :_pointee(spt.release()) {
    return;
}

template<class Pointee>
SmartPtr<Pointee>::SmartPtr(Pointee * pt) : _pointee(pt) {
    return;
}

template<class Pointee>
SmartPtr<Pointee>::~SmartPtr() {
    delete _pointee;
}

template<class Pointee>
SmartPtr<Pointee>& SmartPtr<Pointee>::operator=(SmartPtr &source)
{
    if (&source != this)
        reset(source.release());
    return *this;
}

template<class Pointee>
Pointee * SmartPtr<Pointee>::release() {
    Pointee* oldSmartPtr = _pointee;
    _pointee = 0;
    return oldSmartPtr;
}

template<class Pointee>
void SmartPtr<Pointee>::reset(Pointee * pt) {
    if (_pointee != pt)
    {
        delete _pointee;
        _pointee = pt;
    }
    return;
}


struct Time
 {
   int a, b, c;

   Time (int a0, int b0, int c0) : a{a0}, b{b0}, c{c0}
    { }

   int hours () const
    { return a; }
 };


int main ()
 {
   SmartPtr<SmartPtr<SmartPtr<Time>>>
      sp3(new SmartPtr<SmartPtr<Time>>(new SmartPtr<Time>(new Time(0, 0, 1))));

   std::cout << sp3->hours() << std::endl;    
 }

Answer 2

在第 50 行你有：

SmartPtr<SmartPtr<Pointee>>::SmartPtr(SmartPtr<Pointee>* pt) : _pointee(pt) {

应该是这样的

SmartPtr<SmartPtr<Pointee>>::SmartPtr(SmartPtr<Pointee>* pt) : _pointee(pt->get()) {

此外，您的专用 SmartPtr-to-SmartPtr 版本似乎缺少析构函数实现。

但最后不得不说

你在这里做的都是错的。这是糟糕的、令人困惑的代码，我强烈建议您不要使用它。