"Умные" указатели с подсчётом ссылок

Язык C++ был разработан с учётом специфики системного программирования, поэтому не имеет встроенного сборщика мусора. Но порой требуется передать куда-то указатель и не заботиться о его дальнейшей судьбе. Для этих целей существует такое понятие, как «Умные указатели».
Концепция заключается в том, что Вы пишите класс-обёртку для указателей и определяете в нём необходимые операторы. В деструкторе этого класса следует высвободить память, которую занимает указатель. Для того, что бы не удалить указатель раньше времени, принято считать количество ссылок на объект. Для этого объявляем счётчик-переменную в куче и в операторе присвоения и копирующем конструкторе инкрементируем его, а в деструкторе — декрементируем. Как только счётчик в деструкторе достигает нуля — высвобождаем всю занятую память. Следующий пример демонстрирует концепцию создания класса «умного» указателя.

#ifndef SMARTPTR_H
#define SMARTPTR_H

namespace SmartPtr {


template<typename TypeT>
class CSmartPtr
{
public:
    explicit CSmartPtr(TypeT * ptr = NULL)
    {
        mp_pointer = ptr;
        mp_link_counter = new int;
        *mp_link_counter = 1;
    }

    CSmartPtr(const CSmartPtr<TypeT> & rhs)
    {
        mp_pointer = rhs.mp_pointer;
        mp_link_counter = rhs.mp_link_counter;
        (*mp_link_counter)++;
    }

    ~CSmartPtr()
    {
        Release();
    }

    CSmartPtr<TypeT> & operator = (const CSmartPtr & rhs)
    {
        if(&rhs != this)
        {
            Release();
            mp_pointer = rhs.mp_pointer;
            mp_link_counter = rhs.mp_link_counter;
            (*mp_link_counter)++;
        }
        return *this;
    }

    TypeT * operator -> ()
    {
        return mp_pointer;
    }

    TypeT operator * ()
    {
        return *mp_pointer;
    }

    TypeT * GetPointer()
    {
        return mp_pointer;
    }


private:
    void Release()
    {
        if(! --(*mp_link_counter))
        {
            delete mp_link_counter;
            mp_link_counter = NULL;
            if(mp_pointer)
            {
                delete mp_pointer;
                mp_pointer = NULL;
            }
        }
    }

private:
    TypeT * mp_pointer;
    int * mp_link_counter;
};

} // namespace SmartPtr

#endif // SMARTPTR_H

Приведу небольшой пример, использующий этот класс.

#include <iostream>
#include "SmartPtr.h"

class CTest
{
public:
    ~CTest()
    {
        std::cout << "destructorn";
    }

    void print() const
    {
        std::cout << "i'm testn";
    }
};


void funct(SmartPtr::CSmartPtr<CTest> test)
{
    test->print();
}

int main()
{
    SmartPtr::CSmartPtr<CTest> test(new CTest);
    funct(test);
    return 0;
}

Вывод программы, как и ожидалось, будет таким

i'm test
destructor

В некоторых реализациях я встречал определение оператора приведения типа. Так как приведение типов в C++ не приветствуется, то и я не стал определять этот оператор. В случае крайней нужды можно воспользоваться методом GetPointer.