答案：该自定义智能指针通过共享引用计数控制块实现资源自动管理，构造时初始化计数为1，拷贝时递增，析构和赋值时递减，计数归零则释放对象；支持解引用、成员访问及引用计数查询，示例验证了其生命周期管理正确性。
实现一个自定义的c++智能指针，核心是模拟
std::shared_ptr
的行为，通过引用计数机制自动管理动态分配对象的生命周期。下面是一个简单的引用计数智能指针模板实现，包含基本功能：构造、拷贝、赋值、解引用和自动释放。
引用计数控制块
为了共享引用计数，我们需要一个独立的控制块，用来保存引用计数和指向实际对象的指针。
template <typename T> class SmartPtr { private: T* ptr; // 指向管理的对象 int* ref_count; // 指向引用计数 <pre class='brush:php;toolbar:false;'>// 增加引用计数 void add_ref() { ++(*ref_count); } // 释放资源，当引用计数为0时删除对象和计数本身 void release() { if (ref_count && --(*ref_count) == 0) { delete ptr; delete ref_count; ptr = nullptr; ref_count = nullptr; } }
构造与析构函数
构造函数初始化指针和引用计数，析构函数负责减少引用计数并清理资源。
public: // 显式构造函数，禁止隐式转换 explicit SmartPtr(T* p = nullptr) : ptr(p), ref_count(new int(1)) { } <pre class='brush:php;toolbar:false;'>// 拷贝构造函数 SmartPtr(const SmartPtr& other) : ptr(other.ptr), ref_count(other.ref_count) { add_ref(); } // 析构函数 ~SmartPtr() { release(); }
赋值操作符
赋值时需要先增加右值的引用计数，再释放左值的资源，防止自赋值和内存泄漏。
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// 赋值操作符 SmartPtr& operator=(const SmartPtr& other) { if (this != &other) { // 防止自赋值 release(); // 释放当前资源 ptr = other.ptr; ref_count = other.ref_count; add_ref(); // 增加新资源的引用 } return *this; }
解引用与访问成员
提供指针常用的操作接口，如 * 和 ->。
// 解引用 T& operator*() const { return *ptr; } <pre class='brush:php;toolbar:false;'>// 成员访问 T* operator->() const { return ptr; } // 获取原始指针（可选） T* get() const { return ptr; } // 检查是否为空 bool is_null() const { return ptr == nullptr; } // 获取引用计数（调试用） int use_count() const { return ref_count ? *ref_count : 0; }
};
使用示例
下面是一个简单的测试例子，验证引用计数的行为。
#include <iostream> using namespace std; <p>class Test { public: Test(int id) : id(id) { cout << "Test " << id << " createdn"; } ~Test() { cout << "Test " << id << " destroyedn"; } void print() { cout << "ID: " << id << "n"; } private: int id; };</p><p>int main() { SmartPtr<Test> p1(new Test(1)); cout << "use_count: " << p1.use_count() << "n"; // 1</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>{ SmartPtr<Test> p2 = p1; cout << "use_count: " << p1.use_count() << "n"; // 2 p2->print(); } // p2 析构，引用计数减1 cout << "use_count: " << p1.use_count() << "n"; // 1 p1->print(); return 0;
} // p1 析构，对象被删除
输出大致如下：
Test 1 created
use_count: 1
use_count: 2
ID: 1
use_count: 1
ID: 1
Test 1 destroyed
这个实现是一个简化版的引用计数智能指针，适合学习原理。实际应用中还需考虑线程安全、自定义删除器、weak_ptr 配合破环等更复杂问题。
基本上就这些，核心是控制块共享和引用计数的增减时机。不复杂但容易忽略释放顺序和自赋值检查。
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