СПРИНТ № 7 | Модель памяти в C++ | Урок 9: Копирование объектов. Часть третья 1/2

#include <algorithm>
#include <cassert>
#include <vector>


using namespace std;

template <typename T>
class PtrVector {
public:
    PtrVector() = default;

    // Создаёт вектор указателей на копии объектов из other
    PtrVector(const PtrVector& other) {
        // Резервируем место в vector-е для хранения нужного количества элементов
        // Благодаря этому при push_back не будет выбрасываться исключение
        items_.reserve(other.items_.size());

        try {
            for (auto p : other.items_) {
                // Копируем объект, если указатель на него ненулевой
                auto p_copy = p ? new T(*p) : nullptr;  // new может выбросить исключение

                // Не выбросит исключение, т. к. в vector память уже зарезервирована
                items_.push_back(p_copy);
            }
        }
        catch (...) {
            // удаляем элементы в векторе и перевыбрасываем пойманное исключение
            DeleteItems();
            throw;
        }
    }

    // Деструктор удаляет объекты в куче, на которые ссылаются указатели,
    // в векторе items_
    ~PtrVector() {
        DeleteItems();
    }

    // Возвращает ссылку на вектор указателей
    vector<T*>& GetItems() noexcept {
        return items_;
    }

    // Возвращает константную ссылку на вектор указателей
    vector<T*> const& GetItems() const noexcept {
        return items_;
    }

private:
    void DeleteItems() noexcept {
        for (auto p : items_) {
            delete p;
        }
    }

    vector<T*> items_;
};

// Эта функция main тестирует шаблон класса PtrVector
int main() {
    // Вспомогательный "шпион", позволяющий узнать о своём удалении
    struct DeletionSpy {
        explicit DeletionSpy(bool& is_deleted)
            : is_deleted_(is_deleted) {
        }
        ~DeletionSpy() {
            is_deleted_ = true;
        }
        bool& is_deleted_;
    };

    // Проверяем удаление элементов
    {
        bool spy1_is_deleted = false;
        DeletionSpy* ptr1 = new DeletionSpy(spy1_is_deleted);
        {
            PtrVector<DeletionSpy> ptr_vector;
            ptr_vector.GetItems().push_back(ptr1);
            assert(!spy1_is_deleted);

            // Константная ссылка на ptr_vector
            const auto& const_ptr_vector_ref(ptr_vector);
            // И константная, и неконстантная версия GetItems
            // должны вернуть ссылку на один и тот же вектор
            assert(&const_ptr_vector_ref.GetItems() == &ptr_vector.GetItems());
        }
        // При разрушении ptr_vector должен удалить все объекты, на которые
        // ссылаются находящиеся внутри него указателели
        assert(spy1_is_deleted);
    }

    // Вспомогательный «шпион», позволяющий узнать о своём копировании
    struct CopyingSpy {
        explicit CopyingSpy(int& copy_count)
            : copy_count_(copy_count) {
        }
        CopyingSpy(const CopyingSpy& rhs)
            : copy_count_(rhs.copy_count_)  //
        {
            ++copy_count_;
        }
        int& copy_count_;
    };

    // Проверяем копирование элементов при копировании массива указателей
    {
        // 10 элементов
        vector<int> copy_counters(10);

        PtrVector<CopyingSpy> ptr_vector;
        // Подготавливаем оригинальный массив указателей
        for (auto& counter : copy_counters) {
            ptr_vector.GetItems().push_back(new CopyingSpy(counter));
        }
        // Последний элемент содержит нулевой указатель
        ptr_vector.GetItems().push_back(nullptr);

        auto ptr_vector_copy(ptr_vector);
        // Количество элементов в копии равно количеству элементов оригинального вектора
         assert(ptr_vector_copy.GetItems().size() == ptr_vector.GetItems().size());

        // копия должна хранить указатели на новые объекты
        assert(ptr_vector_copy.GetItems() != ptr_vector.GetItems());
        // Последний элемент исходного массива и его копии - нулевой указатель
        assert(ptr_vector_copy.GetItems().back() == nullptr);
        // Проверяем, что элементы были скопированы (копирующие шпионы увеличивают счётчики копий).
        assert(all_of(copy_counters.begin(), copy_counters.end(), [](int counter) {
            return counter == 1;
            }));
    }
}