Smart pointer 是為了解決要了記憶體沒有還 – 導致 memory leak, 或是記憶體已經還了還在用 – 導致當機的問題. 直覺上, 還個記憶體好像並非難事, 何必大費周章呢? 主要是由函數返回指標時, 我們不能確定要在外面還還是裡面? 例如 [2] 所說的, 不是我 new 的, 需要我 delete 嗎?
DataGenerator DataGen;
int* A = DataGen.GetData();
delete A; // Should do this?
為了解決這個問題, 我們需要比較聰明的指標. 在 C++11 和 Android 裡面, smart pointer 的定義略有不同. 在 C++ 的話, 可以分為 3 種, 分別是: 前者的 unique ptr, shared ptr, waek ptr . 而 Android 裡面分為 strong pointer 和 weak pointer 兩種. 它們的定義分別如下 [1-2]. 如果是 MFC, QT… 的話, 都還有定義別種的 smart pointer [5-6], 基本上大同小異.
| pointer | 定義 |
| unique_ptr | 確保一份資源（被配置出來的記憶體空間）只會被一個 unique_ptr 物件管理的 smart pointer；當 unique_ptr 物件消失時，就會自動釋放資源。 |
| shared_ptr | 可以有多個 shared_ptr 共用一份資源的 smart pointer，內部會記錄這份資源被使用的次數（reference counter），只要還有 shared_ptr 物件的存在、資源就不會釋放；只有當所有使用這份資源的 shared_ptr 物件都消失的時候，資源才會被自動釋放。 |
| weak_ptr | 搭配 shared_ptr 使用的 smart pointer，和 shared_ptr 的不同點在於 weak_ptr 不會影響資源被使用的次數，也就是說的 weak_ptr 存在與否不代表資源會不會被釋放掉。 |
| strong pointer | 等同於 C++ 11 的 shared pointer |
| weak pointer | 弱指針只能指一個 object, 所以沒有 counter. 它只是提供一個地址, 甚至還不能調用 object 的 member function 或是 variable. |
強指針 (strong pointer = sp) 和一般的 shared_ptr 一樣, 透過 counter 來記錄有多少 “人" 引用這個 object？如果每個人都用完了, counter 歸零之後就可以被 free. [1,4] 而弱指針 (weak pointer = wp) 並不理會還有沒有人用, 只要自己用完就可以 delete 了. 當然, 只有在同時也沒有強指針指到它才會被 delete. 參考 [5] 的例子.
ref1, ref2, ref5 都是強指針 sp, ref3 是弱指針 wp. ref4 是 promote 過後的弱指針. 弱指針也不永遠是扶不起的阿斗, 它可以用 promote function 升級為強指針 (寫到這邊, 電視上正在演 “見龍卸甲", 劉德華救阿斗耶…).
// 先定義 class, Android 用的是 frameworksbaseincludeutilsRefBase.h
namespace android {
int strong_pointer() {
[ref]
2. 避免 memory leak：C++11 Smart Pointer
3. What are strong pointers and weak pointers
4. android smart pointer – [1] 的原文
5. Smart Pointers to boost your code
6. dhav’s blog
8. C++内存管理
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