引用计数我不怕之智能指针
2009-11-06 21:55:23| 分类： 默认分类 |字号
前言
使用引记数，就算是再历害的高手也难免会出错。而一但出错了，之后再去查问题可就相当的困难了。正如我曾经看到，有一段代码是这样的：
m_spView->Release();
m_spView->Release();
m_spView->Release();
看 到这段代码，就知道引用计数出问题了。他想通过这种方式，把多出来的计数Release掉。但这么做能解决问题吗？
答案
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是不能，这样的代码还可能造成严重 的稳定性问题。解决引用计数问题，除了要了解引用计数规则外，我们还提昌要用智能指针。智能能帮助我们很好的处理引用计数问题。
智能指针的差异
在用VC开发应用程序时，有两个引用计数类可供我们使用。_com_ptr_t与CComPtr，它们都能很好的帮助我们解决引用计数处理。但这两个类还是有一点小小的区别，有的时候这一点区别也是致命的，因此我们必须清楚它们的差别。下面我罗列了它们之间的差别：
1. CComPtr的&运算符不会释放原指针，而_com_ptr_t会释放原指针。
2. CComPtr对AddRef与Release做了限制，也就是不充许调用这两个方法，而_com_ptr_t并没有限制。
3. CComPtr只能接受模版参数指定的指针，_com_ptr_t可以接受任何接口指针，并自动调用QueryInterface得到
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参数指定的指针类型。
这些区别，导致了有些代码不能同时应用于两个智能指针。
&运算符差异带来的风险
HRESULT hr GetView(int i, /*out*/IView** ppView)
{
*ppView = m_Views[i];
(*ppView)->AddRef();
return S_OK;
}
CComPtr
spView;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
GetView(i, &spView);
spView->…
}
以 上代码会导致引用计数出错，前面的9个View的引用计数并没有Release。CComPtr的&运算符，会返回 IView**也就是CComPtr内部成员的地址，但它不释放原来的指针。而GetView又会修改指针，直接把原来的指针抛弃了。
这个代码可以这样改：
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
CComPtr spView;
GetView(i, &spView);
spView->…
}
把指针作为循环的局部变量，这样每次循环退出前spView都会被析构，最终调用Release。当然还能这样改：
COM_SMARTPTR_TYPEDEF(IView, __uuidof(IView));
IView Ptr spView;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
GetView(i, &spView);
spView->…
}
_com_ptr_t的&运算符会帮助我们把原来的指针Release掉，所以我们就不必担心引用计数没有释放。
禁用AddRef与Release
然我们使用的智能指针，就不要再去调AddRef或Release了。如果再去手工调用它们，就失去了智能指针的好处。CComPtr有一个非常巧妙的方法，禁止调用这两个方法。它声明了一个类_NoAddRefReleaseOnCComPtr，它的定义如下：
template
class _NoAddRefReleaseOnCComPtr : public T
{
private:
STDMETHOD_(ULONG, AddRef)()=0;
STDMETHOD_(ULONG, Release)()=0;
};
我们看到，里面就定义了两个私有函数。AddRef与Release，它们重写了IUnknown的这两个方法，并且继承自模板T。再来看段代码：
_NoAddRefReleaseOnCComPtr* operator->() const throw()
{
ATLASSERT(p!=NULL);
return (_NoAddRefReleaseOnCComPtr*)p;
}
我 们看到的是CComPtr的“->”运算符，它将内部的指针强制转换成_NoAddRefReleaseOnCComPtr*。 其中T是CComPtr的模板参数，也就是接口指针类型。可以看出_NoAddRefReleaseOnCComPtr继承自接口类 型，因此通过_NoAddRefReleaseOnCComPtr*可以调用T的所有函数。前面我们看到 NoAddRefReleaseOnCComPtr的两个私用函数，AddRef与Release，如果有谁想调用就会报编译错误。
自动QueryInterface
_com_ptr_t有多个=运算符版本，代码如下：
template class _com_ptr_t
{
public:
typedef _IIID ThisIIID;
typedef typename _IIID::Interface Interface;
// Queries for interface.
template _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 _com_ptr_t& operator=(_InterfaceType* p)是一个模板函数，接受任意类型的指针，函数内部会调用传入参数“p”的QueryInterface。
template<> _com_ptr_t& operator=(Interface* pInterface) throw()是模板函数的一个偏特化版本，接受_com_ptr_t模板参数中指定的指针类型。当传入的接口指针类型，与类模板指定的类型一样时这个函 数会被调用。它不需要做QueryInterface的调用，只是简单的AddRef；
综上所述，两个智能指针在同一份代码里混用，很可能导致不良后果。所以我认为，最好不要在同一份代码里混用。而这两个指针，我很喜欢_com_ptr_t，它在许多方面明显优于CComPtr。
Attach与Detach
使用了智能指针，也并不是高枕无忧了。它还是给我们带来了一些新的问题。
有一些第三方类库设计的不合理，它在函数的返回值里返回接口指针。如下代码就导会导致引用计数泄漏：
IView* GetView(int nIndex)
{
IView* pView = m_Views[nIndex];
pView->AddRef();
return pView;
}
IViewPtr spView = GetView(0);
以上代码，注意调用GetView的地方。IViewPtr是智能指针，它的=运算符是会再调用AddRef而GetView里已经调了一次AddRef了，这里多了一次AddRef。别问我GetView中为什么要AddRef，这是引用计数规则，不清楚请看
HYPERLINK "http://chen1996.blog.163.com/blog/static/44410052200910695425230/"《引用计数我不怕之引用计数规则》
HYPERLINK "http://引用计数我不怕之引用计数规则/"。
解决这个问题的方法就是用Attach函数
IViewPtr spView;
spView. Attach(GetView(0));
也许是有人写了Attach，而其它人不明白Attach的意思，结果写出了这样的代码。
void SetView(IView* pView)
{
m_spView.Attach(pView);
}
根据引用计数规则，将指针保存为副本，必须AddRef。但是这个例子里没有这么干，结果m_spView变成了野指针。
前面我们看到的GetView很简单，但是下面我们要做一别的事情，于是要用智能指针。
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
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面看来没什么问题，但在函数返回后，智能指针又会调用一次Release。要解决这个问题，可以调用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还是会被乱用，看到这样的代码还真是哭笑不得。
HRESULT hr ChangeView(int nIndex)
{
IViewPtr spView = m_Views[nIndex].Detach();
spView->Change();
return S_OK;
}
这段代码能导致两个问题
1. 引用计数泄漏
2. m_Views中的指针变成空了
泄漏是由于Detach返回IView*，并不会Release，而spView又会再调用一次AddRef。智能指针的Detach是会把自己设成空的，否则还叫什么Detach。
使用智能指针，是解决引用计数问题最好的办法。不要因为用智能指针，会引入新的问题，而放弃使用它。只要花心思搞清楚智能指针的不同点，使用时注意一些细节问题，使用起来应该会变的非常轻松。
浙公网安备 33021202002483