More EffectiveC++/Techniques2of3

~cpp 
class String {
public:
    ...                         // String member들 위치
private:
    struct StringValue { ... }; // 참조를 세는 인자와, String의 값을 저장.
    StringValue *value;         // 위의 구조체의 값
};

~cpp 
class String {
private:
    struct StringValue {
        int refCount;       // 참조를 세기위함 카운터
        char *data;         // 값 포인터

        StringValue(const char *initValue);
        ~StringValue();
    };
    ...
};
// StringValue의 복사 생성자, 초기화 목록으로 refCount 인자 1로 초기화
String::StringValue::StringValue(const char *initValue): refCount(1)
{
    data = new char[strlen(initValue) + 1];     // 새로운 값 할당(아직 참조세기 적용 x
    strcpy(data, initValue);                    // 스트링 복사
}
// StringValue의 파괴자
String::StringValue::~StringValue()
{
    delete [] data;     // 스트링 삭제
}

~cpp 
class String {
public:
    String(const char *initValue = "");
    String(const String& rhs);
  ...
};

~cpp 
// String의 복사 생성자, 초기화 목록으로 StringValue에 값을 할당한다.
String::String(const char *initValue): value(new StringValue(initValue))
{}

~cpp 
String s("More Effective C++");

~cpp 
String s1("More Effective C++");
String s2("More Effective C++");

~cpp 
// String 클래스의 복사 생성자, 초기화 목록으로 StringValue의 포인터를 세팅한다.
String::String(const String& rhs): value(rhs.value)
{
    ++value->refCount;  // 참조 카운터를 올린다.
}

~cpp 
String s1("More Effective C++");
String s2 = s1;

~cpp 
class String {
public:
    ~String();
    ...
};
String::~String()
{
    if (--value->refCount == 0) delete value;   // 참조 카운터가 1인 상태
}

~cpp 
class String {
public:
    String& operator=(const String& rhs);
    ...
};

~cpp 
s1 = s2;

~cpp 
String& String::operator=(const String& rhs)
{
    if (value == rhs.value) {           // 이미 두 객체가 같은 값을 가리킨다면,
        return *this;                   // 특별히 할일은 없다.
    }                                     

    if (--value->refCount == 0) {       // 현재 값이 자신 외에 아무도 참조하고
        delete value;                   // 있지 않다면 삭제 한다.
    }
    value = rhs.value;                  // 자료를 공유한다.
    ++value->refCount;                  // 참조 카운터를 올린다.
    return *this;                       // 이건 알아서 --+
}

~cpp 
String s1 = "Hello";
char *p = &s1[1];

~cpp 
String s2 = s1;

~cpp 
p = 'x';                     // 이 것은 s1, s2를 모두 변경!

~cpp 
class String {
private:
    struct StringValue {
        int refCount;
        bool shareabl;              // 이 인자가 더해 졌다.
        char *data;
        StringValue(const char *initValue);
        ~StringValue();
    };
    ...
};
String::StringValue::StringValue(const char *initValue)
:   refCount(1),
    shareable(true)                 // 초기화시에는 공유를 허락한다.
{
    data = new char[strlen(initValue) + 1];
    strcpy(data, initValue);
}
String::StringValue::~StringValue()
{
    delete [] data;
}

~cpp 
String::String(const String& rhs)
{
  if (rhs.value->shareable) {       // 공유를 허락할 경우
    value = rhs.value;
    ++value->refCount;
  }
  else {                            // 공유를 거부할 경우
    value = new StringValue(rhs.value->data);
  }
}

~cpp 
char& String::operator[](int index)
{
    if (value->refCount > 1) {
        --value->refCount;
        value = new StringValue(value->data);
    }
    value->shareable = false;           // 이제 자료의 공유를 금지한다.
    return value->data[index];
}

~cpp 
class RCObject {
public:
    RCObject();
    RCObject(const RCObject& rhs);
    RCObject& operator=(const RCObject& rhs);
    virtual ~RCObject() = 0;

    void addReference();
    void removeReference();
    void markUnshareable();
    bool isShareable() const;
    bool isShared() const;
private:
    int refCount;
    bool shareable;
};

~cpp 
RCObject::RCObject()
: refCount(0), shareable(true) {}

RCObject::RCObject(const RCObject&)
: refCount(0), shareable(true) {}

RCObject& RCObject::operator=(const RCObject&)
{ return *this; }

RCObject::~RCObject() {}                // 파괴자는 그것이 순수 가상 함수라도
                                        // 항상 구현되어 있어야 한다.

void RCObject::addReference() { ++refCount; }

void RCObject::removeReference()
{   if (--refCount == 0) delete this; }

void RCObject::markUnshareable()
{ shareable = false; }

bool RCObject::isShareable() const
{ return shareable; }

bool RCObject::isShared() const
{ return refCount > 1; }

~cpp 
sv1 = sv2;          // 어떻게 sv1과 sv2의 참조 카운터가 영향 받을까?

~cpp 
class String {
private:
  struct StringValue: public RCObject {
    char *data;

    StringValue(const char *initValue);
    ~StringValue();

  };

...

};

String::StringValue::StringValue(const char *initValue)
{
  data = new char[strlen(initValue) + 1];
  strcpy(data, initValue);
}

String::StringValue::~StringValue()
{
  delete [] data;
}

~cpp 
class String {
private:
  struct StringValue: public RCObject { ... };
  StringValue *value;                // 이 String의 값
  ...
};

~cpp 
// T 객체를 가리키기 위한 스마트 포인터 클래스 템플릿
// 여기에서 T는 RCObject나, 이것을 상속 받는 클래스이다.
template<class T>
class RCPtr {
public:
    RCPtr(T* realPtr = 0);
    RCPtr(const RCPtr& rhs);
    ~RCPtr();
    RCPtr& operator=(const RCPtr& rhs);
    T* operator->() const;              // Item 28 참고
    T& operator*() const;               // Item 28 참고
private:
    T *pointee;                         // 원래의 포인터를 가리키기위한
                                        // 더미(dumb) 포인터 pointer this
    void init();                        // 보통의 초기화 루틴
};

~cpp 
template<class T>
RCPtr<T>::RCPtr(T* realPtr): pointee(realPtr)
{
    init();
}
template<class T>
RCPtr<T>::RCPtr(const RCPtr& rhs): pointee(rhs.pointee)
{
    init();
}
template<class T>
void RCPtr<T>::init()
{
    if (pointee == 0) {                // 만약 더미(dumb)포인터가 null이라면
        return;                          
    }
    if (pointee->isShareable() == false) {      // 공유를 허용하지 않으면
        pointee = new T(*pointee);              // 복사를 한다.     
    }
    pointee->addReference();             // 새로운 참조 카운터를 올린다.
}

~cpp 
pointee = new T(*pointee);

~cpp 
class String {
private:
    struct StringValue: public RCObject {
        StringValue(const StringValue& rhs);
        ...
    };
    ...
};
String::StringValue::StringValue(const StringValue& rhs)
{
    data = new char[strlen(rhs.data) + 1];      // 이 부분이 deep copy의 
    strcpy(data, rhs.data);                     // 수행 부분이다.
}

~cpp 
class String {
private:
  struct StringValue: public RCObject { ... };
  struct SpecialStringValue: public StringValue { ... };
  ...
};

~cpp 
pointee = new T(*pointee);      // T 는 StringValue이다, 하지만 
                                // pointee가 가리키는건 SpecialStringVale이다.

~cpp 
template<class T>
RCPtr<T>& RCPtr<T>::operator=(const RCPtr& rhs)
{
    if (pointee != rhs.pointee) {       // 둘이 같은 객체를 공유하면 
                                        // 할당을 생략한다.
        if (pointee) {
            pointee->removeReference(); // 현재 참조 객체 참조 카운터 감소 or 파괴
        }
        pointee = rhs.pointee;          // 가리키는 참조를 옮긴다.
        init();                         // 공유가 불가능 할경우는 자료를 
                                        // 생성하고, 어찌되었든 참조를 증가
    }
    return *this;
}

~cpp 
template<class T>
RCPtr<T>::~RCPtr()
{
    if (pointee)pointee->removeReference(); // 알아서 파괴됨
}

~cpp 
template<class T>
T* RCPtr<T>::operator->() const { return pointee; }
template<class T>
T& RCPtr<T>::operator*() const { return *pointee; }

~cpp 
template<class T>
class RCIPtr {
public:
    RCIPtr(T* realPtr = 0);
    RCIPtr(const RCIPtr& rhs);
    ~RCIPtr();

    RCIPtr& operator=(const RCIPtr& rhs);

    const T* operator->() const;                // 설명과 구현 코드를 보자.
    T* operator->();                            //  ''
    const T& operator*() const;                 //  ''
    T& operator*();                             //  ''

private:
    struct CountHolder: public RCObject {
        ~CountHolder() { delete pointee; }
        T *pointee;
    };

    CountHolder *counter;

    void init();
    void makeCopy();                                // 구현 코드를 보자.
};

template<class T>
void RCIPtr<T>::init()
{
    if (counter->isShareable() == false) {
        T *oldValue = counter->pointee;
        counter = new CountHolder;
        counter->pointee = new T(*oldValue);
    }

    counter->addReference();
}

template<class T>
RCIPtr<T>::RCIPtr(T* realPtr)
: counter(new CountHolder)
{
    counter->pointee = realPtr;
    init();
}

template<class T>
RCIPtr<T>::RCIPtr(const RCIPtr& rhs)
: counter(rhs.counter)
{ init(); }

template<class T>
RCIPtr<T>::~RCIPtr()
{ counter->removeReference(); }

template<class T>
RCIPtr<T>& RCIPtr<T>::operator=(const RCIPtr& rhs)
{
    if (counter != rhs.counter) {
        counter->removeReference();
        counter = rhs.counter;
        init();
    }
    return *this;
}

template<class T>
void RCIPtr<T>::makeCopy()                 // copy-on-write 상황의 구현
{
    if (counter->isShared()) {
        T *oldValue = counter->pointee;
        counter->removeReference();
        counter = new CountHolder;
        counter->pointee = new T(*oldValue);
        counter->addReference();
    }
}

template<class T>                           // const 접근;
const T* RCIPtr<T>::operator->() const      // copy-on-write를 비감안할
{ return counter->pointee; }

template<class T>                           // non-const 접근
T* RCIPtr<T>::operator->()                  // copy-on-write 감안
{ makeCopy(); return counter->pointee; }

template<class T>                           // const 접근;
const T& RCIPtr<T>::operator*() const       // copy-on-write를 비감안할
{ return *(counter->pointee); }

template<class T>                           // non-const 접근
T& RCIPtr<T>::operator*()                   // copy-on-write 감안
{ makeCopy(); return *(counter->pointee); }

~cpp 
class Widget {
public:
    Widget(int size);
    Widget(const Widget& rhs);
    ~Widget();
    Widget& operator=(const Widget& rhs);
    void doThis();
    int showThat() const;
};

~cpp 
class RCWidget {
public:
    RCWidget(int size): value(new Widget(size)) {}
    void doThis() { value->doThis(); }                  // delegate시켜 준다.
    int showThat() const { return value->showThat(); }  // delegate시켜 준다.
private:
    RCIPtr<Widget> value;
};

~cpp 
String s1, s2;		// 문자열과 비슷한 클래스;프록시의 쓰임은 
                    // 표준 문자열 인터페이스를 따르는 클래스 형태를
					// 유지한다.
...

cout << s1[5];      // s1 읽기

s2[5] = 'x';        // s2 쓰기

s1[3] = s2[8];      // s1 쓰기, s2 읽기

~cpp 
class String {
public:
  const char& operator[](int index) const;       // 읽기 위해 존재
  char& operator[](int index);                   // 쓰기 위해 존재
  ...

};

~cpp 
String s1, s2;

...

cout << s1[5];      // non-const operator[] 호출 왜냐하면
                    // s1이 non-const이기 때문에

s2[5] = 'x';        // 역시 non-const operator[] 호출: s2는 non-const이다.

s1[3] = s2[8];      // 둘다 non-const operator[] 호출 왜냐하면 s1,s2모두
                    // non-const 객체이다.

~cpp 
class String {                    // 참조세기가 적용된 문자열, Item 29참고
public:                           

    class CharProxy {               // 문자의 프록시
    public:
        CharProxy(String& str, int index);                // 생성

        CharProxy& operator=(const CharProxy& rhs);       // lvalue
        CharProxy& operator=(char c);                     // 의 쓰임에 반응

        operator char() const;                            // rvalue의 쓰임에 반응
                                                      // use
    private:
        String& theString;            // 프록시에서 문자열을 참조할 경우가 필요할시

        int charIndex;                // 문자의 인덱스
    };

    // String클래스가 포함하고 있는 것
    const CharProxy  operator[](int index) const;   // const String에 반응

    CharProxy operator[](int index); // non-const String을 위해서
    ...

    friend class CharProxy;

private:
    RCPtr<StringValue> value;
};

~cpp 
String s1, s2;  // 프록시를 사용하는 참조 세기가 적용된 문자열
...
cout << s1[5];  // 옳다.

s2[5] = 'x';    // 역시 옳다.

s1[3] = s2[8];  // 역시나 잘돌아간다.

~cpp 
cout << s1[5];

~cpp 
s2[5] = 'x';

~cpp 
s1[3] = s2[8];

~cpp 
const String::CharProxy String::operator[](int index) const
{
    return CharProxy(const_cast<String&>(*this), index);
}
String::CharProxy String::operator[](int index)
{
    return CharProxy(*this, index);
}

~cpp 
String::CharProxy::CharProxy(String& str, int index)
: theString(str), charIndex(index) {}

~cpp 
String::CharProxy::operator char() const
{
    return theString.value->data[charIndex];
}

~cpp 
String::CharProxy&
String::CharProxy::operator=(const CharProxy& rhs)
{
    // 만약 문자열이 다른 String객체와 값을 공유가 가능할 경우
    if (theString.value->isShared()) {
        theString.value = new StringValue(theString.value->data);
    }

    // 문자 값의 복사 과정
    theString.value->data[charIndex] 
        = rhs.theString.value->data[rhs.charIndex];

    return *this;
}

~cpp 
The second CharProxy assignment operator is almost identical:  ¤ Item M30, P58 

String::CharProxy& String::CharProxy::operator=(char c)
{
    if (theString.value->isShared()) {
        theString.value = new StringValue(theString.value->data);
    }

    theString.value->data[charIndex] = c;

    return *this;
}

~cpp 
String s1 = "Hello";
char *p = &s1[1];            // 에러!

~cpp 
class String {
public:
    class CharProxy {
    public:
        ...
        char * operator&();
        const char * operator&() const;
        ...
    };
    ...
};

~cpp 
const char * String::CharProxy::operator&() const
{
    return &(theString.value->data[charIndex]);
}

~cpp 
char * String::CharProxy::operator&()
{
    // 다른 객체와 정보를 공유할때는 새 자료를 만든다.
    if (theString.value->isShared()) {
        theString.value = new StringValue(theString.value->data);
    }
    // 이제 이 함수가 반환하는 객체를 통하여 수정할수 있다. 그러므로
    // 공유 못하도록 막는다.
    theString.value->markUnshareable();

    return &(theString.value->data[charIndex]);
}

~cpp 
template<class T>                        // 프록시를 사용하는
class Array {                            // 참조세기 적용 배열
public:
     class Proxy {
    public:
        Proxy(Array<T>& array, int index);
        Proxy& operator=(const T& rhs);
        operator T() const;
        ...
    };

    const Proxy operator[](int index) const;
    Proxy operator[](int index);
    ...
};

~cpp 
Array<int> intArray;
...
intArray[5] = 22;                    // 옳다.

intArray[5] += 5;                    // 에러!

++intArray[5];                       // 에러!

~cpp 
class Rational {
public:
    Rational(int numerator = 0, int denominator = 1);
    int numerator() const;
    int denominator() const;
    ...
};
Array<Rational> array;

~cpp 
cout << array[4].numerator();                     // 에러!

int denom = array[22].denominator();              // 에러!

~cpp 
void swap(char& a, char& b);    // a 와 b의 값을 바꾼다.

String s = "+C+";               // 에구, 이거 이 문자열은 "C++" 일텐데.

swap(s[0], s[1]);               // 그것을 고칠려고 한다.

~cpp 
class TVStation {
public:
    TVStation(int channel);
     ...

};

void watchTV(const TVStation& station, float hoursToWatch);

~cpp 
watchTV(10, 2.5);   // 10번 본다. 2.5시간 본다.

~cpp 
Array<int> intArray;

intArray[4] = 10;

watchTV(intArray[4], 2.5);