【C++高级主题】异常处理(四)：auto_ptr类

void processData() {
    int* data = new int[1000];  // 分配内存
    
    // 可能抛出异常的操作
    if (condition()) {
        throw runtime_error("Operation failed");  // 异常跳过delete
    }
    
    delete[] data;  // 释放内存（异常时无法执行）
}

template<typename T>
class auto_ptr {
private:
    T* ptr;  // 持有原始指针

public:
    // 构造函数：获取指针所有权
    explicit auto_ptr(T* p = nullptr) : ptr(p) {}

    // 析构函数：释放指针
    ~auto_ptr() {
        delete ptr;
    }

    // 拷贝构造函数：转移所有权
    auto_ptr(auto_ptr& other) : ptr(other.release()) {}

    // 赋值运算符：转移所有权并释放原指针
    auto_ptr& operator=(auto_ptr& other) {
        if (this != &other) {
            reset(other.release());
        }
        return *this;
    }

    // 重载解引用运算符
    T& operator*() const { return *ptr; }
    T* operator->() const { return ptr; }

    // 获取原始指针
    T* get() const { return ptr; }

    // 释放所有权
    T* release() {
        T* tmp = ptr;
        ptr = nullptr;
        return tmp;
    }

    // 重置指针
    void reset(T* p = nullptr) {
        if (ptr != p) {
            delete ptr;
            ptr = p;
        }
    }
};

#include <memory>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    // 创建auto_ptr管理int类型指针
    auto_ptr<int> ptr1(new int(42));
    
    // 创建auto_ptr管理自定义类型指针
    struct Data {
        int value;
        Data(int v) : value(v) {}
    };
    
    auto_ptr<Data> ptr2(new Data(100));
    
    cout << *ptr1 << endl;        // 输出：42
    cout << ptr2->value << endl;  // 输出：100
    
    return 0;  // 离开作用域时，ptr1和ptr2自动释放内存
}

auto_ptr<string> ptr(new string("Hello, auto_ptr"));

// 使用*解引用
cout << *ptr << endl;  // 输出：Hello, auto_ptr

// 使用->访问成员
cout << ptr->size() << endl;  // 输出：14

auto_ptr<int> ptr(new int(99));
int* rawPtr = ptr.get();  // 获取原始指针

// 危险操作：不要手动delete rawPtr，否则ptr析构时会二次释放
// delete rawPtr;  // 错误！

#include <memory>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    auto_ptr<int> ptr1(new int(100));
    
    // 拷贝构造：ptr2接管ptr1的资源，ptr1变为nullptr
    auto_ptr<int> ptr2(ptr1);
    
    cout << "ptr2: " << *ptr2 << endl;  // 输出：100
    
    // 错误：ptr1已失去所有权，解引用会导致未定义行为
    // cout << "ptr1: " << *ptr1 << endl;  // 危险！
    
    if (ptr1.get() == nullptr) {
        cout << "ptr1 is null" << endl;  // 输出此句
    }
    
    return 0;
}

auto_ptr<string> ptr1(new string("Hello"));
auto_ptr<string> ptr2(new string("World"));

// 赋值操作：ptr1释放原有资源，接管ptr2的资源
ptr1 = ptr2;

cout << *ptr1 << endl;  // 输出：World
cout << (ptr2.get() == nullptr) << endl;  // 输出：1（true）

auto_ptr<int> ptr1(new int(10));
auto_ptr<int> ptr2(new int(20));

// ptr1先delete原指针（值为10的对象），再接管ptr2的指针
ptr1 = ptr2;

// 现在ptr1指向值为20的对象，ptr2为空

auto_ptr<double> ptr;  // 创建空的auto_ptr

if (ptr.get() == nullptr) {
    cout << "ptr is empty" << endl;  // 输出此句
}

// 后续可通过reset或赋值接管资源
ptr.reset(new double(3.14));

auto_ptr<string> ptr(new string("Old value"));

// 释放原资源，接管新指针
ptr.reset(new string("New value"));

// 释放所有资源，ptr变为空
ptr.reset();

if (ptr.get() == nullptr) {
    cout << "ptr is now empty" << endl;  // 输出此句
}

#include <memory>
#include <vector>
using namespace std;

int main() {
    vector<auto_ptr<int>> vec;
    auto_ptr<int> ptr(new int(10));
    
    vec.push_back(ptr);  // 转移所有权，ptr变为nullptr
    
    // 危险：后续无法再使用ptr，但代码仍可能误操作
    if (ptr.get() == nullptr) {
        cout << "ptr is null after push_back" << endl;
    }
    
    return 0;
}

auto_ptr<int[]> arr(new int[10]);  // 错误：auto_ptr不支持数组
// 析构时使用delete而非delete[]，导致内存泄漏

void process(auto_ptr<int> ptr) {
    // 使用ptr...
}

auto_ptr<int> ptr(new int(42));
process(ptr);  // 所有权转移给形参，ptr变为nullptr

// 错误：ptr已失效，但代码可能继续使用它
cout << *ptr << endl;  // 未定义行为