C++ 智能指针与资源管理

#include "../exercise.h"
#include <memory>

int main(int argc, char **argv) {
    auto shared = std::make_shared<int>(10);
    std::shared_ptr<int> ptrs[]{shared, shared, shared};

    std::weak_ptr<int> observer = shared;
    ASSERT(observer.use_count() == 4, "");
    // observer 是 weak_ptr，不持有对数据的所有权
    // 所以此时只有 shared, ptrs[0,1,2] 有所有权
    // 因此是 4

    ptrs[0].reset();
    ASSERT(observer.use_count() == 3, "");
    // 清空了 ptrs[0]，还剩下 shared, ptrs[1,2] 所以为 3

    ptrs[1] = nullptr;
    ASSERT(observer.use_count() == 2, "");
    // 清空了 ptrs[1]，还剩下 shared, ptrs[2] 所以为 2

    ptrs[2] = std::make_shared<int>(*shared);
    ASSERT(observer.use_count() == 1, "");
    // 这里，std::make_shared 开辟了一块新空间
    // 只不过这块新空间所保存的数据也是 10
    // std::make_shared<int>(*shared) 实际上做了一次 int 的复制
    // 此时，shared 指向旧空间，ptrs[2] 指向新空间，ptrs[0,1] 依旧为空
    // 故对 observer 来说，只有 shared 指向这块空间，因此 count = 1

    ptrs[0] = shared;
    ptrs[1] = shared;
    ptrs[2] = std::move(shared);
    ASSERT(observer.use_count() == 3, "");
    // 此时，ptrs[0,1] 重新指向旧空间
    // 而 ptrs[2] = std::move(shared) 把 shared 置空，ptrs[2] 也重新指向旧空间
    // observer 一直观察的是旧空间，因此此时 count = 3

    std::ignore = std::move(ptrs[0]);
    // 注意，这里的 std::move 没有拿走 ptrs[0] 的所有权
    ptrs[1] = std::move(ptrs[1]);
    ptrs[1] = std::move(ptrs[2]);
    ASSERT(observer.use_count() == 2, "");
    // ptrs[1]=std::move(ptrs[1]) 没有改变所有权
    // 而 ptrs[1]=std::move(ptrs[2]) 把 ptrs[2] 置空，而 ptrs[1] 扔掉
    //    原有的所有权，把原来 ptrs[2] 的所有权拿了过来
    // 所以，此时只有 ptrs[0], ptrs[1] 有所有权，故 count=2

    shared = observer.lock();
    ASSERT(observer.use_count() == 3, "");
    // 由于 observer 指向的空间有 shared_ptr 指着，所以资源没有被释放
    // weak_ptr.lock() 于是成功新创建了一个shared_ptr指向这块资源，于是 count+=1
    // 此时为 shared + ptrs[1] + ptrs[0] 拥有所有权

    shared = nullptr;
    for (auto &ptr : ptrs) ptr = nullptr;
    ASSERT(observer.use_count() == 0, "");
    // 这里把全部 shared_ptr 置空，于是资源被自动释放

    shared = observer.lock();
    ASSERT(observer.use_count() == 0, "");
    // 对于 weak_ptr 而言，其观察的资源已经被释放了
    // 所以 .lock() 没有成功创建 shared_ptr，故 count=0

    return 0;
}