Android中的sp和wp指针

经常会在Android的framework代码中发现sp<xxx>和wp<xxx>这样的指针,平时看的时候都把他当成一个普通的指针封装过掉了,这几天终于忍不住了,想深入了解一下。

相关的代码：

frameworks/base/include/utils/RefBase.h

frameworks/base/libs/utils/RefBase.cpp

sp和wp都是一个模板类，看一下sp类的定义：

[cpp]
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template <typename T>  
class sp  
{  
public:  
    typedef typename RefBase::weakref_type weakref_type;  
    inline sp() : m_ptr(0) { }  
    sp(T* other);  
    sp(const sp<T>& other);  
    ~sp();  
    ......  
private:      
    // Optimization for wp::promote().  
    sp(T* p, weakref_type* refs);  
      
    T*              m_ptr;  
};  

 

可以看到他确实封转了一个原生指针T* m_ptr. 再看一下其中一个构造函数和析构函数：

[c-sharp]
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template<typename T>  
sp<T>::sp(T* other)  
    : m_ptr(other)  
{  
    if (other) other->incStrong(this);  
}  
  
template<typename T>  
sp<T>::~sp()  
{  
    if (m_ptr) m_ptr->decStrong(this);  
}  

 

咋一看好奇怪，因为在构造函数中调用了incStrong()，在析构函数中调用的decStrong()，显然是管理引用计数的函数，但是sp类的中并没有定义这两个函数，这两个函数是在RefBase类中定义的，由此可以得出结论：

要想使用sp<T>或者wp<T>, T必需要继承RefBase类才行。

RefBase的静态关系如下：

 


 其中weakref_type是RefBase的内嵌类，weakref_impl则是weakref_type的子类，RefBase的大部分工作都是交由weakref_impl类来完成，通过RefBase的成员变量weakref_impl* const mRefs。查看其中一个sp的构造函数：

 

[c-sharp]
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template<typename T>  
sp<T>::sp(T* other)  
    : m_ptr(other)  
{  
    if (other) other->incStrong(this);  
}  

 

建立sp<xxx>的动态关系如下：

sp<T>

  --> RefBase : incStrong()

  -->weakref_impl : addStrongRef()

  -->android_atomic_inc(&refs->mStrong)

可见当一个普通指针变成一个sp指针后，将会由RefBase类维护该指针的引用计数，当引用为零时则自动释放该指针指向的内存：

[c-sharp]
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void RefBase::decStrong(const void* id) const  
{  
    weakref_impl* const refs = mRefs;  
    refs->removeStrongRef(id);  
    const int32_t c = android_atomic_dec(&refs->mStrong);  
    if (c == 1) {  
        const_cast<RefBase*>(this)->onLastStrongRef(id);  
        if ((refs->mFlags&OBJECT_LIFETIME_WEAK) != OBJECT_LIFETIME_WEAK) {  
            delete this;    //引用为0，销毁  
        }  
    }  
    refs->removeWeakRef(id);  
    refs->decWeak(id);  
}  

 

 wp<xxx>是怎么一回事？

wp其实是弱指针的意思，wp<T>类型不能直接对类型T进行操作，要想对T进行某种操作，必需把wp升级为sp指针，使用promote()来实现升级：

        wp<T> weakp= new T();

        sp<T> t = weakp.promote();

wp可能会在弱引用计数不为0的情况下被销毁，执行如下代码：

[c-sharp]
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class WPTest : public RefBase {  
public:  
    WPTest(){  
        LOGD("WPTest constructor");  
    }  
    virtual ~WPTest() {  
        LOGD("WPTest destructor");  
    }  
  
    virtual void onFirstRef() {  
        LOGD("first weak ptr ref callback");  
    }  
  
    virtual void onLastStrongRef(const void* id) {  
        LOGD("last strong ptr ref callback");  
    }  
  
    virtual void onLastWeakRef(const void* id) {  
        LOGD("last weak ptr ref callback");  
    }  
};  
  
  
int main()  
{  
    WPTest *T = new WPTest();  
    {  
        wp<WPTest> weakp(T);  
  
        {  
            LOGD("promote to strong ptr.../n");  
  
            sp<WPTest> strongp = weakp.promote();  
  
            LOGD("strong ptr's lifetime is just about to finish .../n");  
        }  
  
        LOGD("weak ptr's lifetime is just about to finish .../n");  
    }  
  
    LOGD("weak ptr is out of scope./n");  
  
    return 0;  
}  

 

程序打印的结果是：

D/sp-wp-sample(  225): WPTest constructor

D/sp-wp-sample(  225): promote to strong ptr...

D/sp-wp-sample(  225): first weak ptr ref callback

D/sp-wp-sample(  225): strong ptr's lifetime is just about to finish ...

D/sp-wp-sample(  225): last strong ptr ref callback

D/sp-wp-sample(  225): WPTest destructor

D/sp-wp-sample(  225): weak ptr's lifetime is just about to finish ...

D/sp-wp-sample(  225): weak ptr is out of scope.

由此可见虽然wp<WPTest >的生命周期还没有结束，但是因为升级为sp<WPTest >后，sp<WPTest >的强引用计数为0，导致WPTest 被销毁，当强引用为0而弱引用不为0时，WPTest 销毁时，基类RefBase的mRefs指向的weakref_impl类并没有释放，从而保证了弱引用可以继续起作用，这点可以从RefBase的析构函数中看出来：

[c-sharp]
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RefBase::~RefBase()  
{  
//    LOGV("Destroying RefBase %p (refs %p)/n", this, mRefs);  
    if (mRefs->mWeak == 0) {  
//        LOGV("Freeing refs %p of old RefBase %p/n", mRefs, this);  
        delete mRefs;  
    }  
}  

 

不过也可以改变这一行为，我们修改一下WPTest的构造函数：

[c-sharp]
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WPTest(){  
        LOGD("WPTest constructor");  
        extendObjectLifetime(OBJECT_LIFETIME_WEAK);  
    }  

 

这时的打印结果是：

D/sp-wp-sample(  217): WPTest constructor

D/sp-wp-sample(  217): promote to strong ptr...

D/sp-wp-sample(  217): first weak ptr ref callbac

D/sp-wp-sample(  217): strong ptr's lifetime is j

D/sp-wp-sample(  217): last strong ptr ref callba

D/sp-wp-sample(  217): weak ptr's lifetime is j

D/sp-wp-sample(  217): last weak ptr ref callback

D/sp-wp-sample(  217): WPTest destructor

D/sp-wp-sample(  217): weak ptr is out of scope.

可以看出现在只有当强引用和弱引用的计数都为0时，WPTest对象才会被销毁。
http://blog.csdn.net/mfbao01/article/details/6255655