引用計(jì)數(shù)我不怕之智能指針

轉(zhuǎn)載自：http://www.alisdn.com/wordpress/?p=415
作者：陳海

前言

使用引記數(shù)，就算是再歷害的高手也難免會出錯(cuò)。而一但出錯(cuò)了，之后再去查問題可就相當(dāng)?shù)睦щy了。正如我曾經(jīng)看到，有一段代碼是這樣的：

m_spView->Release();
m_spView->Release();
m_spView->Release();

看到這段代碼，就知道引用計(jì)數(shù)出問題了。他想通過這種方式，把多出來的計(jì)數(shù)Release掉。但這么做能解決問題嗎？答案是不能，這樣的代碼還可能造成嚴(yán)重的穩(wěn)定性問題。解決引用計(jì)數(shù)問題，除了要了解引用計(jì)數(shù)規(guī)則外，我們還提昌要用智能指針。智能能幫助我們很好的處理引用計(jì)數(shù)問題。

智能指針的差異

在用VC開發(fā)應(yīng)用程序時(shí)，有兩個(gè)引用計(jì)數(shù)類可供我們使用。_com_ptr_t與CComPtr，它們都能很好的幫助我們解決引用計(jì)數(shù)處理。但這兩個(gè)類還是有一點(diǎn)小小的區(qū)別，有的時(shí)候這一點(diǎn)區(qū)別也是致命的，因此我們必須清楚它們的差別。下面我羅列了它們之間的差別：

CComPtr的&運(yùn)算符不會釋放原指針，而_com_ptr_t會釋放原指針。
CComPtr對AddRef與Release做了限制，也就是不充許調(diào)用這兩個(gè)方法，而_com_ptr_t并沒有限制。
CComPtr只能接受模版參數(shù)指定的指針，_com_ptr_t可以接受任何接口指針，并自動調(diào)用QueryInterface得到模板參數(shù)指定的指針類型。

這些區(qū)別，導(dǎo)致了有些代碼不能同時(shí)應(yīng)用于兩個(gè)智能指針。

&運(yùn)算符差異帶來的風(fēng)險(xiǎn)

HRESULT hr GetView(int i, /*out*/IView** ppView)

{

*ppView = m_Views[i];

(*ppView)->AddRef();

return S_OK;

}…

}

CComPtr<IView> spView;

for (int i = 0; i < 10; i++)

{

GetView(i, &spView);

spView->

以上代碼會導(dǎo)致引用計(jì)數(shù)出錯(cuò)，前面的9個(gè)View的引用計(jì)數(shù)并沒有Release。CComPtr<IView>的&運(yùn)算符，會返回IView**也就是CComPtr內(nèi)部成員的地址，但它不釋放原來的指針。而GetView又會修改指針，直接把原來的指針拋棄了。

這個(gè)代碼可以這樣改：

for (int i = 0; i < 10; i++)

{

CComPtr<IView> spView;

GetView(i, &spView);

spView->…

}

把指針作為循環(huán)的局部變量，這樣每次循環(huán)退出前spView都會被析構(gòu)，最終調(diào)用Release。當(dāng)然還能這樣改：

COM_SMARTPTR_TYPEDEF(IView, __uuidof(IView));

IView Ptr spView;

for (int i = 0; i < 10; i++)

{

GetView(i, &spView);

spView->…

}

_com_ptr_t的&運(yùn)算符會幫助我們把原來的指針Release掉，所以我們就不必?fù)?dān)心引用計(jì)數(shù)沒有釋放。

禁用AddRef與Release

然我們使用的智能指針，就不要再去調(diào)AddRef或Release了。如果再去手工調(diào)用它們，就失去了智能指針的好處。CComPtr有一個(gè)非常巧妙的方法，禁止調(diào)用這兩個(gè)方法。它聲明了一個(gè)類_NoAddRefReleaseOnCComPtr，它的定義如下：

template <class T>

class _NoAddRefReleaseOnCComPtr : public T

{

private:

STDMETHOD_(ULONG, AddRef)()=0;

STDMETHOD_(ULONG, Release)()=0;

};

我們看到，里面就定義了兩個(gè)私有函數(shù)。AddRef與Release，它們重寫了IUnknown的這兩個(gè)方法，并且繼承自模板T。再來看段代碼：

_NoAddRefReleaseOnCComPtr<T>* operator->() const

throw()

{

ATLASSERT(p!=NULL);

return (_NoAddRefReleaseOnCComPtr<T>*)p;

}

我們看到的是CComPtr的”->”運(yùn)算符，它將內(nèi)部的指針強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成_NoAddRefReleaseOnCComPtr<T>*。其中T是CComPtr的模板參數(shù)，也就是接口指針類型。可以看出_NoAddRefReleaseOnCComPtr<T>繼承自接口類型，因此通過_NoAddRefReleaseOnCComPtr<T>*可以調(diào)用T的所有函數(shù)。前面我們看到NoAddRefReleaseOnCComPtr的兩個(gè)私用函數(shù)，AddRef與Release，如果有誰想調(diào)用就會報(bào)編譯錯(cuò)誤。

自動QueryInterface

_com_ptr_t有多個(gè)=運(yùn)算符版本，代碼如下：

template<typename _IIID> class _com_ptr_t

{

public:

typedef _IIID ThisIIID;

typedef

typename _IIID::Interface Interface;

// Queries for interface.

template<typename _InterfaceType> _com_ptr_t& operator=(_InterfaceType* p)

{

HRESULT hr = _QueryInterface(p);

if (FAILED(hr) && (hr != E_NOINTERFACE)) {

_com_issue_error(hr);

}

return *this;

}

// Saves the interface.

template<> _com_ptr_t& operator=(Interface* pInterface) throw()

{

if (m_pInterface != pInterface) {

Interface* pOldInterface = m_pInterface;

m_pInterface = pInterface;

_AddRef();

if (pOldInterface != NULL) {

pOldInterface->Release();

}

return *this;

}

其中
template<typename _InterfaceType> _com_ptr_t& operator=(_InterfaceType* p)是一個(gè)模板函數(shù)，接受任意類型的指針，函數(shù)內(nèi)部會調(diào)用傳入?yún)?shù)”p”的QueryInterface。

template<> _com_ptr_t& operator=(Interface* pInterface) throw()是模板函數(shù)的一個(gè)偏特化版本，接受_com_ptr_t模板參數(shù)中指定的指針類型。當(dāng)傳入的接口指針類型，與類模板指定的類型一樣時(shí)這個(gè)函數(shù)會被調(diào)用。它不需要做QueryInterface的調(diào)用，只是簡單的AddRef；

綜上所述，兩個(gè)智能指針在同一份代碼里混用，很可能導(dǎo)致不良后果。所以我認(rèn)為，最好不要在同一份代碼里混用。而這兩個(gè)指針，我很喜歡_com_ptr_t，它在許多方面明顯優(yōu)于CComPtr。

Attach與Detach

使用了智能指針，也并不是高枕無憂了。它還是給我們帶來了一些新的問題。

有一些第三方類庫設(shè)計(jì)的不合理，它在函數(shù)的返回值里返回接口指針。如下代碼就導(dǎo)會導(dǎo)致引用計(jì)數(shù)泄漏：

IView* GetView(int nIndex)

{

IView* pView = m_Views[nIndex];

pView->AddRef();

return pView;

}

IViewPtr spView = GetView(0);

以上代碼，注意調(diào)用GetView的地方。IViewPtr是智能指針，它的=運(yùn)算符是會再調(diào)用AddRef而GetView里已經(jīng)調(diào)了一次AddRef了，這里多了一次AddRef。別問我GetView中為什么要AddRef，這是引用計(jì)數(shù)規(guī)則，不清楚請看《引用計(jì)數(shù)我不怕之引用計(jì)數(shù)規(guī)則》。

解決這個(gè)問題的方法就是用Attach函數(shù)

IViewPtr spView;

spView.

Attach(GetView(0));

也許是有人寫了Attach，而其它人不明白Attach的意思，結(jié)果寫出了這樣的代碼。

void SetView(IView* pView)

{

m_spView.Attach(pView);

}

根據(jù)引用計(jì)數(shù)規(guī)則，將指針保存為副本，必須AddRef。但是這個(gè)例子里沒有這么干，結(jié)果m_spView變成了野指針。

前面我們看到的GetView很簡單，但是下面我們要做一別的事情，于是要用智能指針。

HRESULT hr GetView(int nIndex, IView** ppView)

{

IViewPtr spView = m_Views[nIndex];

if (spView->IsVisable() != S_OK)

return E_FAILD;

*ppView = spView;

return S_OK;

}

表面看來沒什么問題，但在函數(shù)返回后，智能指針又會調(diào)用一次Release。要解決這個(gè)問題，可以調(diào)用Detach。

HRESULT hr GetView(int nIndex, IView** ppView)

{

IViewPtr spView = m_Views[nIndex];

if (spView->IsVisable() != S_OK)

return E_FAILD;

*ppView = spView.

Detach();

return S_OK;

}

Detach還是會被亂用，看到這樣的代碼還真是哭笑不得。

HRESULT hr ChangeView(int nIndex)

{

IViewPtr spView = m_Views[nIndex].Detach();

spView->Change();

return S_OK;

}

這段代碼能導(dǎo)致兩個(gè)問題

引用計(jì)數(shù)泄漏
m_Views中的指針變成空了

泄漏是由于Detach返回IView*，并不會Release，而spView又會再調(diào)用一次AddRef。智能指針的Detach是會把自己設(shè)成空的，否則還叫什么Detach。

使用智能指針，是解決引用計(jì)數(shù)問題最好的辦法。不要因?yàn)橛弥悄苤羔?，會引入新的問題，而放棄使用它。只要花心思搞清楚智能指針的不同點(diǎn)，使用時(shí)注意一些細(xì)節(jié)問題，使用起來應(yīng)該會變的非常輕松。

posted on 2011-01-18 16:14 楊粼波閱讀(1512) 評論(0) 編輯收藏引用

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