详解C++-(=)赋值操作符、智能指针编写

1. (=)赋值操作符

C++中，(=)是一种赋值操作符。它允许我们将一个值赋值给一个变量。在C++中，（=）是右结合的，也就是说，赋值语句的右边的操作数先被计算。

例如，我们有一个类Person，它有一个name字符串和一个age整数：

class Person {
  string name_;
  int age_;
public:
  Person(string name, int age);
  // other constructors, destructors and methods
};

我们可以使用赋值操作符将一个Person对象的值赋给另一个Person对象：

Person p1("Alice", 25);
Person p2 = p1;

在这里，我们将p1的值赋给了p2。这意味着p1和p2现在具有相同的name和age值。但是需要注意的是，这并不意味着p1和p2指向同一个对象。它们仍然是两个独立的对象，只是它们的值相同而已。

除了一般的数据类型之外，我们还可以使用赋值操作符来操作复合对象，例如数组和结构体。

2. 智能指针编写

智能指针是一种帮助我们管理动态内存分配的数据结构。它们在C++中特别有用，因为它们可以帮助我们减少内存泄漏和指针错误。

C++11中引入了两种类型的智能指针：unique_ptr和shared_ptr。

2.1 unique_ptr

unique_ptr是一种独占所有权的智能指针。这意味着，一个unique_ptr指针可以拥有一个对象的唯一所有权，并且不能与其他unique_ptr共享。

#include <iostream>
#include <memory>

int main() {
    std::unique_ptr<int> p1(new int(5));
    std::unique_ptr<int> p2;
    p2 = std::move(p1);

    std::cout << *p2 << std::endl; // 输出5

    return 0;
}

在这个例子中，我们创建了两个unique_ptr对象p1和p2，其中p1拥有一个新的int对象。然后，我们将p1的所有权转移给了p2，所以现在p2是唯一拥有int对象的unique_ptr。

2.2 shared_ptr

shared_ptr是一种允许多个指针共享同一个对象的智能指针。当一个shared_ptr被销毁，只有在没有任何其他shared_ptr指向该对象时，才会释放该对象。

#include <iostream>
#include <memory>

int main() {
    std::shared_ptr<int> p1(new int(5));
    std::shared_ptr<int> p2 = p1;

    std::cout << *p1 << std::endl; // 输出5
    std::cout << *p2 << std::endl; // 输出5

    return 0;
}

在这个例子中，我们创建了两个shared_ptr对象p1和p2，它们都指向一个新创建的int对象。由于p1和p2公用这个对象，因此该对象的内存只有在它们都销毁后才会被释放。

3. 示例说明

3.1 (=)赋值操作符示例

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Person {
  string name_;
  int age_;
public:
  Person(string name, int age) : name_{name}, age_{age} {}
  Person& operator=(const Person& p) {
      if (this != &p) {
          name_ = p.name_;
          age_ = p.age_;
      }
      return *this;
  }
  friend ostream& operator<<(ostream& os, const Person& p) {
      os << "Name: " << p.name_ << ", Age: " << p.age_;
      return os;
  }
};

int main() {
    Person p1("Alice", 25);
    Person p2("Bob", 30);

    cout << "p1: " << p1 << endl;
    cout << "p2: " << p2 << endl;

    p2 = p1;
    cout << "After assignment: " << endl;
    cout << "p1: " << p1 << endl;
    cout << "p2: " << p2 << endl;

    return 0;
}

在这个示例中，我们定义了一个Person类，并在类中重载了(=)赋值操作符。在main函数中，我们创建了两个Person对象p1和p2，然后将p1的值赋给p2，输出两个对象的值。

3.2 shared_ptr示例

#include <iostream>
#include <memory>

int main() {
    std::shared_ptr<int> p1(new int(5));
    std::shared_ptr<int> p2 = p1;

    std::cout << "p1.use_count(): " << p1.use_count() << std::endl;
    std::cout << "p2.use_count(): " << p2.use_count() << std::endl;

    p2.reset();

    std::cout << "After resetting p2: " << std::endl;
    std::cout << "p1.use_count(): " << p1.use_count() << std::endl;
    std::cout << "p2.use_count(): " << p2.use_count() << std::endl;

    return 0;
}

在这个示例中，我们创建了两个shared_ptr对象p1和p2，并将它们都指向一个新创建的int对象。然后我们输出每个指针的引用计数。

接下来，我们使用reset()函数将p2重置为空指针。在输出引用计数之后，可以看到p2的引用计数变为了0，而p1的引用计数仍然是1，因为它仍然指向该int对象。

这个示例说明了shared_ptr的共享所有权和引用计数机制。