为什么会引入智能指针?——弥补C++代码的指针问题。这是主要目的。

        智能指针是一种能够自动维护对象引用计数的技术。智能指针本身并不是指针,它是一个对象,但是它引用了一个世纪使用的对象。因为它是一个对象,所以它可以自动地维护实际对象的引用技术——在智能指针构造时,增加它对所引用的对象的引用计数;在智能指针析构时,就减少它所引用的对象的引用计数。由于智能指针的构造和析构都是自动的,所以就自动地实现了对象的引用计数。

       为了解决相互引用死锁导致两个对象不能被释放的问题,引入了强制针和弱指针。

      android系统引入了三种智能指针类型:轻量级指针(Light Pointer)、强指针(Strong Pointer)和弱指针(Weak Pointer)。

      一个对象的弱引用计数一定是大于或者是等于它的强引用计数。

      弱指针和强指针最大的区别是:弱指针不可以直接操作它所引用的对象。因为它所引用的对象可能是不受弱引用计数控制的,即它所引用的对象可能是一个无效的对象。因此,如果需要操作一个弱指针所引用的对象,那么就需要将这个弱指针升级为强指针,通过成员函数promote来实现的。如果升级成功,就说明该弱指针所引用的对象还没有被销毁,还可以正常使用。

       轻量级指针的原始基类是LightRefBase。

// ---------------------------------------------------------------------------

template <class T>
class LightRefBase
{
public:
    inline LightRefBase() : mCount(0) { }
    inline void incStrong(const void* id) const {
        android_atomic_inc(&mCount);
    }
    inline void decStrong(const void* id) const {
        if (android_atomic_dec(&mCount) == 1) {
            delete static_cast<const T*>(this);
        }
    }
    //! DEBUGGING ONLY: Get current strong ref count.
    inline int32_t getStrongCount() const {
        return mCount;
    }

    typedef LightRefBase<T> basetype;

protected:
    inline ~LightRefBase() { }

private:
    friend class ReferenceMover;
    inline static void moveReferences(void* d, void const* s, size_t n,
            const ReferenceConverterBase& caster) { }

private:
    mutable volatile int32_t mCount;
};

       强指针和弱指针的原始基类是RefBase.

 

// ---------------------------------------------------------------------------

class RefBase
{
public:
            void            incStrong(const void* id) const;
            void            decStrong(const void* id) const;
    
            void            forceIncStrong(const void* id) const;

            //! DEBUGGING ONLY: Get current strong ref count.
            int32_t         getStrongCount() const;

    class weakref_type
    {
    public:
        RefBase*            refBase() const;
        
        void                incWeak(const void* id);
        void                decWeak(const void* id);
        
        // acquires a strong reference if there is already one.
        bool                attemptIncStrong(const void* id);
        
        // acquires a weak reference if there is already one.
        // This is not always safe. see ProcessState.cpp and BpBinder.cpp
        // for proper use.
        bool                attemptIncWeak(const void* id);

        //! DEBUGGING ONLY: Get current weak ref count.
        int32_t             getWeakCount() const;

        //! DEBUGGING ONLY: Print references held on object.
        void                printRefs() const;

        //! DEBUGGING ONLY: Enable tracking for this object.
        // enable -- enable/disable tracking
        // retain -- when tracking is enable, if true, then we save a stack trace
        //           for each reference and dereference; when retain == false, we
        //           match up references and dereferences and keep only the 
        //           outstanding ones.
        
        void                trackMe(bool enable, bool retain);
    };
    
            weakref_type*   createWeak(const void* id) const;
            
            weakref_type*   getWeakRefs() const;

            //! DEBUGGING ONLY: Print references held on object.
    inline  void            printRefs() const { getWeakRefs()->printRefs(); }

            //! DEBUGGING ONLY: Enable tracking of object.
    inline  void            trackMe(bool enable, bool retain)
    { 
        getWeakRefs()->trackMe(enable, retain); 
    }

    typedef RefBase basetype;

protected:
                            RefBase();
    virtual                 ~RefBase();

    //! Flags for extendObjectLifetime()
    enum {
        OBJECT_LIFETIME_STRONG  = 0x0000,
        OBJECT_LIFETIME_WEAK    = 0x0001,
        OBJECT_LIFETIME_MASK    = 0x0001
    };
    
            void            extendObjectLifetime(int32_t mode);
            
    //! Flags for onIncStrongAttempted()
    enum {
        FIRST_INC_STRONG = 0x0001
    };
    
    virtual void            onFirstRef();
    virtual void            onLastStrongRef(const void* id);
    virtual bool            onIncStrongAttempted(uint32_t flags, const void* id);
    virtual void            onLastWeakRef(const void* id);

private:
    friend class ReferenceMover;
    static void moveReferences(void* d, void const* s, size_t n,
            const ReferenceConverterBase& caster);

private:
    friend class weakref_type;
    class weakref_impl;
    
                            RefBase(const RefBase& o);
            RefBase&        operator=(const RefBase& o);

        weakref_impl* const mRefs; //真正用来描述对象的引用计数的
};

 

      weakref_impl类继承于weakref_type类。

// ---------------------------------------------------------------------------

class RefBase::weakref_impl : public RefBase::weakref_type
{
public:
    volatile int32_t    mStrong; //对象的强引用计数
    volatile int32_t    mWeak; //对象的弱引用计数
    RefBase* const      mBase;  //所引用对象的地址
    volatile int32_t    mFlags; //标志值:描述对象的生命周期控制方式
    //mFlags取值范围:OBJECT_LIFETIME_STRONG、	OBJECT_LIFETIME_WEAK、OBJECT_LIFETIME_MASK
    //OBJECT_LIFETIME_STRONG:表示对象的生命周期只受强引用计数影响
    //OBJECT_LIFETIME_WEAK:表示对象的生命周期同时受强引用计数和弱引用计数影响
    //OBJECT_LIFETIME_MASK:表示对象的生命周期完全不受强引用计数或者弱引用计数的影响,回归到C++本身
#if !DEBUG_REFS

    weakref_impl(RefBase* base)
        : mStrong(INITIAL_STRONG_VALUE)
        , mWeak(0)
        , mBase(base)
        , mFlags(0)
    {
    }

    void addStrongRef(const void* /*id*/) { }
    void removeStrongRef(const void* /*id*/) { }
    void renameStrongRefId(const void* /*old_id*/, const void* /*new_id*/) { }
    void addWeakRef(const void* /*id*/) { }
    void removeWeakRef(const void* /*id*/) { }
    void renameWeakRefId(const void* /*old_id*/, const void* /*new_id*/) { }
    void printRefs() const { }
    void trackMe(bool, bool) { }

#else
    ... ...
#endif
};