红狼博客 ? Android中的强指针和弱指针

Android中的强指针和弱指针
红狼博客

在C++中，我们常用指针去使用某个对象实例，但随着代码对该对象使用的增加，比如越来越多的其它的类或模块需要使用该对象，那么什么时候安全地释放该对象就是个问题。比如，某处使用完该对象后，认为不再使用，便释放了它，但另外的某些类或模块还需使用，这时，就会引起内存的非法使用问题，在Linux下是signal 11错误，也就是段错误（Segmentation Fault）。为了解决这种问题，引入了智能指针，当使用该对象时，令其引用计数加1，释放时只是减去1。当减为0时，就自动释放指针所指对象。C++中，通常使用模板实现这一机制。但是当两个智能指针相互引用对方时，即使其它地方都释放它们，它们的引用计数也会为1，最终导致内存泄漏。这就引入了弱指针的概念。

Android中的随处可见的sp<XXX>和wp<XXX>。这里的XXX是对象的类，sp和wp是模版，分别实现了强指针（Strong Pointer）和弱指针(Weak Pointer)。模板具体化后的一个实例XXX，具有指针的属性，可以简单地把它理解一个指针，只不过比普通的指针特殊一点而已。弱指针不能直接被当作指针来使用，当需要当作指针来使用时，需要使用其成员函数promote来“提升”为强指针。弱指针指向的对象可能已经被销毁，这时，若使用promote得到的指针为空指针。

 

引用计数功能的实现

RefBase是引用计数的基类（见文件RefBase.h），在它里面还定义了一个嵌套类weakref_type，在其实现文件RefBase.cpp里还定义了一个类weakref_impl ，它继承自嵌套类weakref_type，而RefBase中包含一个私有数据成员：指向weakref_impl 的指针。可以看出，RefBase中的数据实体就是weakref_impl，后者继承自其嵌套类weakref_type。其示意图如下：

 

 

 

 

 

这样，相当于将一部分成员函数（weakref_type的成员函数）和数据成员（weakref_impl的数据成员）封装起来，作为私有的一个逻辑实体，只被Refbase内部的实现使用，而RefBase的公有成员才是外界使用的API。RefBase通过指针mRefs使用内部的引用计数数据。而内部引用计数实体对象也可以通过 mBase这个成员来使用其“容器”对象RefBase.

weakref_impl里面的数据成员信息如下：

volatile int32_t mStrong;//强引用计数
volatile int32_t mWeak;//弱引用计数
RefBase* const mBase; //指向其“容器”类RefBase
volatile int32_t mFlags;//对象销毁策略标志：若为0，则强引用计数为0时即销毁对象；若为1（OBJECT_LIFETIME_WEAK=0×0001），则强弱引用计数均为0时销毁；若为3(OBJECT_LIFETIME_FOREVER = 0×0003)，则由创建者管理，即不依赖RefBase引用计数。

 

强指针和弱指针都是模板类：

template <typename T>

class sp{

//……此处省略了部分代码

inline T& operator* () const { return *m_ptr; }
inline T* operator-> () const { return m_ptr; }
inline T* get() const { return m_ptr; }

//……此处省略了部分代码

T* m_ptr;//实际指向对象的指针

};

template <typename T>

class wp{

//……此处省略了部分代码

sp<T>promote() const;

//……此处省略了部分代码

T* m_ptr;
weakref_type* m_refs;

};

强指针因为重载了两个操作符*和->，因此具有形式上跟普通指针一样的用法，而弱指则没有重载这两个操作符，只能先被“提升”为强指针后，才可以当作普通指针来使用。

如果需要使用智能指针将对象保护起来，只要让其继承RefBase，并将析构函数声明为virtual的，就可以使用智能指针。

 

可以参考链接来获取详细介绍：

 

参考： Android系统的智能指针（轻量级指针、强指针和弱指针）的实现原理分析
http://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/6786239