杂文（二）智能指针设计思路
继续从杂文（一）智能指针说起，上次分析完指针的常见问题，那我们怎么样设计，才能使智能指针很智能的解决那些问题呢，从以下几个点说起：
第一个没有初始化的问题很好解决，只要智能指针在创建时置为null即可。
第二个问题是实现new和delete的配套。换句话说，new一个对象就需要在某个地方及时地delete它。既然是智能指针，那就意味着它应该是一个默默奉献的辛勤工作者，尽可能自动地帮程序员排忧解难，而不是所有事情都需要程序员手工完成。
要让智能指针自动判断是否需要回收一块内存空间，应该如何设计？
以下我们称内存对象为object，称智能指针为SmartPointer,那么：
● SmartPointer是个类
首先能想到的是，SmartPointer要能记录object的内存地址。也就是说，它的内部应该有一个指针变量指向object，所以SmartPointer是一个类。即：
class SmartPointer
{
private:
void* m_ptr; // 指向object对象
}
● SmartPointer是一个模板类
智能指针并不是针对某种特定类型的对象设计的，因而一定是模板类。具体如下所示：
template<typename T>
class SmartPointer
{
private:
T* m_ptr; //指向object
}
● SmartPointer的构造函数
根据第一个问题的描述，智能指针的构造函数应将m_ptr置空。具体如下所示：
template<typename T>
class SmartPointer
{
inline SmartPointer():m_ptr(0) {}
private:
T* m_ptr //指向object
}
● 引用计数
这是关键的问题点，智能指针怎么知道应该在什么时候释放一个内存对象呢？答案就是“当不需要的时候”释放，这个听起来像是一句废话，却引导我们从“什么是需要和不需要”这个入口点来思考问题：假设有一个指针指向这个object，那就必然代表后者是“被需要”的；知道这个指针解除了于内存对象的关系，我们就可以认为这个内存对象已经“不被需要”。
如果有两个以上的指针同时使用内存对象呢？也好办，只要有一个计数器记录着该内存对象“被需要”的个数即可。当这个计数器递减到零时，就是说明该内存对象应该“寿终正寝”了。这就是在很多领域都获得了广泛应用的“引用计数”概念。
不过又有一个问题点接踵而至，那就是由谁来管理这个计数器
下面我们设计两个计数器管理方式，大家可以比较下它们的优缺点。
1、计数器由智能指针拥有
这时的情况
如果当前只有一个智能指针引用了object，看上去并没有什么大问题。那么如果有两个（或以上）的智能指针都需要使用object呢？如下图所示：
image.png
image.png
当SmartPointer1释放了自己与object的连接后，会将mCount减1，这时候发现计数值已经为0，所以根据设计需要去delete object。然而意想不到的事情发生了，SmartPointer1虽然不再使用object，但是SmartPointer2还在使用，这显然将会引起致命的问题。
2、解决这一问题的唯一方法--------计数器交给object来持有
我们可以为计数器需求的内存对象实现一个统一的"父类"，这样只要object继承于它就具备了计数的功能。比如下面的范例：
template<class T>
class LightRefBase
{
public:
inline LightRefBase() : mCount(0) {}
inline void incStrong() const { /*增加引用计数*/
android _atomic_inc(&mCount);
}
inline void deStrong() const {
if(android _atomic_inc(&mCount) == 1) {
delete static_case<const T*>(this);/*删除内存对象*/
}
}
protected:
private:
mutable volatile int32_t mCount; /*引用计数值*/
}
以上代码段中的LightRefBase类主要提供了两个方法，即incStrong和decStrong，分别用于增加和减少引用计数值；而且如果当前已经没有人引用内存对象（计数值为0），它还需要自动释放自己。
那么，incStrong和decStrong这两个函数在什么情况下会被调用呢？既然是引用计数，当然是在"被引用时"，所以这个工作应该由SmartPointer完成。如下所示：
SmartPointer<TYPE> smartP = new object;
当一个智能指针引用了object时，其父类中的incStrong就会被调用。这也意味着SmartPointer必须要重载它的"="运算符（注意："多数情况下只重载"="是不够的，应视具体情况设计需求而定"）：
template<typename T>
class SmartPointer
{
inline SmartPointer() : m_ptr(0){}
~wp();
SmartPointer& operator = (T* other); //重载运算符
private:
T* m_ptr;
}
template<typename T>
SmartPointer<T> &SmartPointer<T>::operator = (T* other)
{
if(other != null) {
m_ptr = other; /*指向object对象*/
other->incStrong()
}
return *this;
}
当SmartPointer析构时，也应该及时调用decStrong来释放引用：
template<typename T>
wp<T>::~wp()
{
if (m_ptr) { m_ptr->decStrong(); }
}
经过以上分析之后，我们将前一个示意图进行调整，具体如图6-10所示：
image.png
解决第二个问题，实际上第三个问题也就迎刃而解了，引用计数器的出现使得释放内存对象不再是个别指针的事情，而是对象自己的"内政"，只要有人在使用，它就不会轻易delete自身，也就有效
地避免了引用它的指针突然变成"野指针"的情况。
后续，还会介绍强指针和弱指针，还有具体分析Android中的智能指针实现。
