C++ 11原子和侵入式共享指针引用计数

C++ 11提供了对原子和共享指针的支持，这使我们可以创建高度并发和同步的代码。原子是C++ 11中的一种同步机制，用于在多线程环境中对共享内存进行原子操作。侵入式共享指针是一种新的共享指针风格，它可以在多线程环境中安全地更新共享指针的引用计数。

原子 (Atomic)

原子操作是在多线程环境中对共享内存进行操作的一种同步机制。C++ 11提供了std::atomic模板类，用于创建原子对象，这些对象可以进行修改，并且在多线程环境中保证其原子性。

#include <iostream>
#include <atomic>

std::atomic<int> counter(0);

void increment() {
    counter.fetch_add(1);
}

int main() {
    std::thread t1(increment);
    std::thread t2(increment);
    t1.join();
    t2.join();
    std::cout << counter << std::endl;
    return 0;
}

侵入式共享指针 (Shared Pointer)

侵入式共享指针是一种新的共享指针风格，它允许在多线程环境中安全地更新共享指针的引用计数。C++ 11提供了std::shared_ptr模板类，它具有自动计数和避免循环引用带来的内存泄漏问题。

#include <iostream>
#include <shared_ptr>

class MyClass {
public:
    MyClass() { std::cout << "MyClass 构造函数" << std::endl; }
    ~MyClass() { std::cout << "MyClass 析构函数" << std::endl; }
};

int main() {
    std::shared_ptr<MyClass> obj1(new MyClass());
    std::shared_ptr<MyClass> obj2 = obj1;
    std::cout << "obj1 的引用计数: " << obj1.use_count() << std::endl;
    std::cout << "obj2 的引用计数: " << obj2.use_count() << std::endl;
    return 0;
}

引用计数 (Reference Counting)

C++ 11提供了std::shared_ptr和std::weak_ptr模板类，这些类可以自动管理对象的引用计数。弱指针（std::weak_ptr）不能直接访问对象，但可以在多个强指针之间创建一个弱指针，用于解决循环引用问题。

#include <iostream>
#include <memory>

class MyClass {
public:
    MyClass() { std::cout << "MyClass 构造函数" << std::endl; }
    ~MyClass() { std::cout << "MyClass 析构函数" << std::endl; }
};

int main() {
    std::shared_ptr<MyClass> obj1(new MyClass());
    std::shared_ptr<MyClass> obj2 = obj1;
    std::cout << "obj1 的引用计数: " << obj1.use_count() << std::endl;
    std::cout << "obj2 的引用计数: " << obj2.use_count() << std::endl;

    // 创建一个弱指针，用于解决循环引用问题
    std::weak_ptr<MyClass> obj3 = obj1;

    if (obj3.expired()) {
        std::cout << "obj3 已过期, 无效" << std::endl;
    } else {
        std::shared_ptr<MyClass> obj3_shared = obj3.lock();
        std::cout << "obj3 的引用计数: " << obj3_shared.use_count() << std::endl;
    }

    return 0;
}

总之，C++ 11提供了原子和共享指针，使得我们可以创建高度并发和同步的代码，而无需使用繁琐的锁机制。