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：

1. template <typename T>
2. class sp
3. {
4. public:
5. typedef typename RefBase::weakref_type weakref_type;
6. inline sp() : m_ptr(0) { }
7. sp(T* other);
8. sp(const sp<T>& other);
9. ~sp();
10. ......
11. private:
12. // Optimization for wp::promote().
13. sp(T* p, weakref_type* refs);
14. T*              m_ptr;
15. };

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：

1. template<typename T>
2. sp<T>::sp(T* other)
3. : m_ptr(other)
4. {
5. if (other) other->incStrong(this);
6. }
7. template<typename T>
8. sp<T>::~sp()
9. {
10. if (m_ptr) m_ptr->decStrong(this);
11. }

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：

1. template<typename T>
2. sp<T>::sp(T* other)
3. : m_ptr(other)
4. {
5. if (other) other->incStrong(this);
6. }

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：

1. void RefBase::decStrong(const void* id) const
2. {
3. weakref_impl* const refs = mRefs;
4. refs->removeStrongRef(id);
5. const int32_t c = android_atomic_dec(&refs->mStrong);
6. if (c == 1) {
7. const_cast<RefBase*>(this)->onLastStrongRef(id);
8. if ((refs->mFlags&OBJECT_LIFETIME_WEAK) != OBJECT_LIFETIME_WEAK) {
9. delete this;    //引用为0，销毁
10. }
11. }
12. refs->removeWeakRef(id);
13. refs->decWeak(id);
14. }

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：

1. class WPTest : public RefBase {
2. public:
3. WPTest(){
4. LOGD("WPTest constructor");
5. }
6. virtual ~WPTest() {
7. LOGD("WPTest destructor");
8. }
9. virtual void onFirstRef() {
10. LOGD("first weak ptr ref callback");
11. }
12. virtual void onLastStrongRef(const void* id) {
13. LOGD("last strong ptr ref callback");
14. }
15. virtual void onLastWeakRef(const void* id) {
16. LOGD("last weak ptr ref callback");
17. }
18. };
19. int main()
20. {
21. WPTest *T = new WPTest();
22. {
23. wp<WPTest> weakp(T);
24. {
25. LOGD("promote to strong ptr.../n");
26. sp<WPTest> strongp = weakp.promote();
27. LOGD("strong ptr's lifetime is just about to finish .../n");
28. }
29. LOGD("weak ptr's lifetime is just about to finish .../n");
30. }
31. LOGD("weak ptr is out of scope./n");
32. return 0;
33. }

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：

1. RefBase::~RefBase()
2. {
3. //    LOGV("Destroying RefBase %p (refs %p)/n", this, mRefs);
4. if (mRefs->mWeak == 0) {
5. //        LOGV("Freeing refs %p of old RefBase %p/n", mRefs, this);
6. delete mRefs;
7. }
8. }

不过也可以改变这一行为，我们修改一下WPTest的构造函数：

1. WPTest(){
2. LOGD("WPTest constructor");
3. extendObjectLifetime(OBJECT_LIFETIME_WEAK);
4. }

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。

转自：http://blog.csdn.net/DroidPhone/article/details/5799792