#String封装——读时共享,写时复制
本文由乌合之众瞎写http://my.oschina.net/oloroso
碰到过一位一直怀疑C++标准库(STL)效率的人,他说STL效率太低,企业开发根本不会用。我是持反对意见的。 说这话的人,肯定没有做过大量的调查。没有调查就没有发言权。 STL的效率是不低的,特别是当前的操作系统和硬件都以页为内存的基本管理单位,内存碎片的问题并不明显了。
前面说的与这里要说的是无关的,这里指向说一说String封装中的读共享,写复制。
学习过linux/unix系统编程的人,应该对读共享,写复制这个概念有一个比较清晰的了解,这个可见APUE的进程相关的章节。
##实现原理
这个实线原理其实很简单,如果学习了shared_ptr智能指针,那应该是可以猜得到的。
其实关键的地方就是引用计数了。如果在string对象拷贝构造或者赋值(用已有对象)的时候,不进行拷贝,而只是进行引用计数的增加,数据采用共享方式。而在需要进行写操作的时候,才进行真正的拷贝操作。
##代码实现
这里只是一个简单的实现,来说明这个原理,并没有多少实用价值。
1#include <stdio.h> 2#include <string.h> 3 4struct shared_ptr{ 5 char* data; //数据 6 int ref; //引用计数 7}; 8 9class String{ 10 public: 11 String(const char* str=NULL):iswrite(false) 12 { 13 p = new shared_ptr; 14 if( str != NULL){ 15 p->data = new char[strlen(str)+1]; 16 strcpy(p->data,str); 17 } 18 else{ 19 p->data = new char[1]; 20 p->data[0]='\0'; 21 } 22 p->ref = 1; 23 } 24 String(const String& s):iswrite(false) 25 { 26 p = s.p; 27 p->ref += 1; 28 } 29 ~String() 30 { 31 if(p->ref == 1){ 32 delete p->data; 33 delete p; 34 } 35 else{ 36 p->ref -=1; 37 } 38 } 39 40 String& erase(int first,int last) 41 { 42 if(first < 0 ||last > strlen(p->data))return *this; 43 44 if(!iswrite){ //如果不是可写状态 45 shared_ptr* t=p; 46 p = new shared_ptr; //拷贝数据 47 p->data = new char[strlen(t->data)+1]; 48 strcpy(p->data,t->data); 49 p->ref = 1; 50 t->ref -=1; //原指向结构体引用计数减一 51 } 52 //擦除操作 53 int len = strlen(p->data); 54 for(int i = 0;i<len-last+1;++i){ 55 p->data[first + i] = p->data[last + i]; 56 } 57 return *this; 58 } 59 void show() const 60 { 61 printf("ref = %d,data:%s\n",p->ref,p->data); 62 } 63 private: 64 shared_ptr* p; //数据 65 bool iswrite;//可写? 66}; 67 68int main() 69{ 70 71 String s1("hello world"); 72 String s2(s1); 73 String s3(s2); 74 s1.show(); 75 s2.show(); 76 s3.show(); 77 78 s2.erase(5,10); 79 s1.show(); 80 s2.show(); 81 s3.show(); 82 return 0; 83}
##运行结果
1ref = 3,data:hello world 2ref = 3,data:hello world 3ref = 3,data:hello world 4ref = 2,data:hello world 5ref = 1,data:hellod 6ref = 2,data:hello world