經常會在android的framework代碼中發現sp<xxx>和wp<xxx>這樣的指針,平時看的時候都把他當成一個普通的指針封裝過掉了,這幾天終於忍不住了,想深入了解一下。

相關的代碼：

frameworks\base\include\utils\RefBase.h

frameworks\base\libs\utils\RefBase.cpp

sp和wp都是一個模板類，看一下sp類的定義：

 

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;  
}; 

 

 

可以看到他確實封轉了一個原生指針T* m_ptr. 再看一下其中一個構造函數和析構函數：

 

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，因為在構造函數中調用了incStrong()，在析構函數中調用的decStrong()，顯然是管理引用計數的函數，但是sp類的中並沒有定義這兩個函數，這兩個函數是在RefBase類中定義的，由此可以得出結論：

要想使用sp<T>或者wp<T>, T必需要繼承RefBase類才行。

RefBase的靜態關系如下：

 

 其中weakref_type是RefBase的內嵌類，weakref_impl則是weakref_type的子類，RefBase的大部分工作都是交由weakref_impl類來完成，通過RefBase的成員變量weakref_impl* const mRefs。查看其中一個sp的構造函數：

 

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

 

 

建立sp<xxx>的動態關系如下：

sp<T>

  --> RefBase : incStrong()

  -->weakref_impl : addStrongRef()

  -->android_atomic_inc(&refs->mStrong)

可見當一個普通指針變成一個sp指針後，將會由RefBase類維護該指針的引用計數，當引用為零時則自動釋放該指針指向的內存：

 

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;    //引用為0，銷毀  
        }  
    }  
    refs->removeWeakRef(id);  
    refs->decWeak(id);  
} 

 

 

 wp<xxx>是怎麼一回事？

wp其實是弱指針的意思，wp<T>類型不能直接對類型T進行操作，要想對T進行某種操作，必需把wp升級為sp指針，使用promote()來實現升級：

        wp<T> weakp= new T();

        sp<T> t = weakp.promote();

wp可能會在弱引用計數不為0的情況下被銷毀，執行如下代碼：

 

 

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;  
} 

 

程序打印的結果是：

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.

由此可見雖然wp<WPTest >的生命周期還沒有結束，但是因為升級為sp<WPTest >後，sp<WPTest >的強引用計數為0，導致WPTest 被銷毀，當強引用為0而弱引用不為0時，WPTest 銷毀時，基類RefBase的mRefs指向的weakref_impl類並沒有釋放，從而保證了弱引用可以繼續起作用，這點可以從RefBase的析構函數中看出來：

 

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;  
    }  
} 

 

 

不過也可以改變這一行為，我們修改一下WPTest的構造函數：

 

WPTest(){  
        LOGD("WPTest constructor");  
        extendObjectLifetime(OBJECT_LIFETIME_WEAK);  
    } 

 

 

這時的打印結果是：

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.

可以看出現在只有當強引用和弱引用的計數都為0時，WPTest對象才會被銷毀。