Android的智能指標

　在Android的原始碼中，經常會看到形如：sp<xxx>、wp<xxx>這樣的類型定義，這其實是Android
中的智能 指標。智能指標是C++
中的一個概念，通過基於引用計數的方法，解決對象的自動釋放的問題。在C++
編
程中，有兩個很讓人頭痛的問題：一是忘記釋放動態申
請的對象從而造成記憶體泄露；二是對象在一個地方釋放後，又在別的地方被使用，從而引起記憶體訪問錯誤。程式員往往需要花費很大精力進行精心設計，以避免這些
問題的出現。在使用智能指標後，動態申請的記憶體將會被自動釋放（有點類似Java
的記憶體回收），不需要再使用
delete來釋放對象，也不需要考慮一個對 象是否已經在其它地方被釋放了，從而使程式編寫工作減輕不少，而程式的穩定性大大提高。

　　Android的智能指標相關的原始碼在下面兩個檔案中：

　　frameworks/base/include/utils/RefBase.h

　　frameworks/base/libs/utils/RefBase.cpp

　　涉及的類以及類之間的關係如所示：

　　Android中定義了兩種智能指標類型，一種是強指標sp（strong pointer），一種是弱指標（weak
pointer）。其實稱為強引用和弱引用更合適一些。強指標與一般意義的智能指標概念相同，通過引用計數來記錄有多少使用者在使用一個對象，如果所有使
用者都放棄了對該對象的引用，則該對象將被自動銷毀。

　　弱指標也指向一個對象，但是弱指標僅僅記錄該對象的地址，不能通過弱指標來訪問該對象，也就是說不能通過弱智真來調用對象的成員函數或訪問對象
的成員變
量。要想訪問弱指標所指向的對象，需首先將弱指標升級為強指標（通過wp類所提供的promote()方法）。弱指標所指向的對象是有可能在其它地方被銷
毀的，如果對象已經被銷毀，wp的promote()方法將返回null 指標，這樣就能避免出現地址訪問錯的情況。

　　是不是很神奇？弱指標是怎麼做到這一點的呢？其實說穿了一點也不複雜，原因就在於每一個可以被智能指標引用的對象都同時被附加了另外一個
weakref_impl類型的對象，這個對象中負責記錄對象的強指標引用計數和弱指標引用計數。這個對象是智能指標的實現內部使用的，智能指標的使用者
看不到這個對象。弱指標操作的就是這個對象，只有當強引用計數和弱引用計數都為0時，這個對象才會被銷毀。

　　說了這麼多原理，下面該看看到底智能指標該怎麼使用了。假設現在有一個類MyClass，如果要使用智能指標來引用這個類的對象，那麼這個類需
滿足下列兩個前提條件：

　　（1） 這個類是基類RefBase的子類或間接子類；

　　（2） 這個類必須定義虛建構函式，即它的建構函式需要這樣定義：

　　virtual ~MyClass();

　　滿足了上述條件的類就可以定義智能指標了，定義方法和普通指標類似。比如普通指標是這樣定義：

　　MyClass* p_obj;

　　智能指標是這樣定義：

　　sp<MyClass> p_obj;

　　注意不要定義成 sp<MyClass>*
p_obj。初學者容易犯這種錯誤，這樣實際上相當於定義了一個指標的指標。儘管在文法上沒有問題，但是最好永遠不要使用這樣的定義。

　　定義了一個智能指標的變數，就可以象普通指標那樣使用它，包括賦值、訪問對象成員、作為函數的傳回值、作為函數的參數等。比如：

　　p_obj = new MyClass(); // 注意不要寫成 p_obj = new sp<MyClass>

　　sp<MyClass> p_obj2 = p_obj;

　　p_obj->func();

　　p_obj = create_obj();

　　some_func(p_obj);

　　注意不要試圖delete一個智能指標，即 delete
p_obj。不要擔心對象的銷毀問題，智能指標的最大作用就是自動銷毀不再使用的對象。不需要再使用一個對象後，直接將指標賦值為NULL即可：

　　p_obj = NULL;

　　上面說的都是強指標，弱指標的定義方法和強指標類似，但是不能通過弱指標來訪問對象的成員。下面是弱指標的樣本：

　　wp<MyClass> wp_obj = new MyClass();

　　p_obj = wp_obj.promote(); // 升級為強指標。不過這裡要用.而不是->，真是有負其指標之名啊

　　wp_obj = NULL;

　　智能指標用起來是很方便，在一般情況下最好使用智能指標來代替普通指標。但是需要知道一個智能指標其實是一個對象，而不是一個真正的指標，因此
其運行效率是遠遠比不上普通指標的。所以在對運行效率敏感的地方，最好還是不要使用智能指標為好。