chromium源码阅读(2)-智能指针scoped_ptr

朴灿烈づ我的快乐病毒、 2022-08-07 09:41 183阅读 0赞

scoped\_ptr，顾名思义，是被设计用来管理作用域内指针的声明周期的。在指针对象离开当前作用域后，scoped\_ptr负责清理销毁指针对象，从而避免c++程序员管理内存的负担。

![把善后工作交给我][20150329133310454]  
1、scoped\_ptr用法

1）scoped\_ptr

{
        scoped_ptr<Foo> foo(new Foo("wee"));
    }  // foo goes out of scope, releasing the pointer with it.
    
    {
        scoped_ptr<Foo> foo;          // No pointer managed.
        foo.reset(new Foo("wee"));    // Now a pointer is managed.
        foo.reset(new Foo("wee2"));   // Foo("wee") was destroyed.
        foo.reset(new Foo("wee3"));   // Foo("wee2") was destroyed.
        foo->Method();                // Foo::Method() called.
        foo.get()->Method();          // Foo::Method() called.
        SomeFunc(foo.release());      
        // SomeFunc takes ownership, foo no longer manages a pointer.
        foo.reset(new Foo("wee4"));   // foo manages a pointer again.
        foo.reset();  
        // Foo("wee4") destroyed, foo no longer manages a pointer.
    }  // foo wasn't managing a pointer, so nothing was destroyed.

2）scoped\_ptr

{
       scoped_ptr<Foo[]> foo(new Foo[100]);
       foo.get()->Method();  // Foo::Method on the 0th element.
       foo[10].Method();     // Foo::Method on the 10th element.
    }

scoped\_ptr是movable but not copyable语意的对象，所以在用scoped\_ptr作为函数形参时，传递的函数实参必须调用其pass函数，否则编译器会报错,因为scoped\_ptr对象本身不支持拷贝。

void TakesOwnership(scoped_ptr<Foo> arg) {
         // Do something with arg
    }
    // 函数调用
    scoped_ptr<Foo> ptr(new Foo);
    TakesOwnership(ptr);//错误，编译失败，不支持拷贝
    TakeOwnership(ptr.Pass());

同理，scoped\_ptr在作为函数返回值的时候，只能通过临时对象或者调用pass函数的方式返回

scoped_ptr<Foo> CreateFoo() {
    // No need for calling Pass() because we are constructing a temporary for the return value.
        return scoped_ptr<Foo>(new Foo("new"));
    }
    
    scoped_ptr<Foo> PassThru(scoped_ptr<Foo> arg) 
    {
       return arg.Pass();
    }
    
    scoped_ptr<Foo> ptr(new Foo("yay")); 
    scoped_ptr<Foo> ptr2 = CreateFoo();
    scoped_ptr<Foo> ptr3 =  PassThru(ptr2.Pass());
    }

指针是C++多态实现的基础，scoped\_ptr最大限度的实现了指针的行为。scoped\_ptr在初始化时将子类的指针赋值给父类指针对象。

scoped_ptr<Foo> foo(new Foo());
    scoped_ptr<FooParent> parent(foo.Pass());

在函数返回值中需要将子类scoped\_ptr对象转换为父类scoped\_ptr对象，需要调用PassAs<>() 函数

scoped_ptr<Foo> CreateFoo() {
         scoped_ptr<FooChild> result(new FooChild());
         return result.PassAs<Foo>();
      }

注意：PassAs<>()不支持scoped\_ptr

template <class T>
    struct DefaultDeleter {
      DefaultDeleter() {}
      template <typename U> DefaultDeleter(const DefaultDeleter<U>& other) {
        enum { T_must_be_complete = sizeof(T) };
        enum { U_must_be_complete = sizeof(U) };
        COMPILE_ASSERT((base::is_convertible<U*, T*>::value),
                       U_ptr_must_implicitly_convert_to_T_ptr);
      }
      inline void operator()(T* ptr) const {
        enum { type_must_be_complete = sizeof(T) };
        delete ptr;
      }
    };

使用sizeof要求T和U是完全类型，如果是不完全类型，编译会报错，同时enum的命名能够很好的提示具体原因。  
2）模板特化技巧  
scoped\_ptr的数组删除器就是上面的DefaultDeleter的一个偏特化版本：

template <class T>
    struct DefaultDeleter<T[]> {
      inline void operator()(T* ptr) const {
        enum { type_must_be_complete = sizeof(T) };
        delete[] ptr;
      }
    
     private:
      template <typename U> void operator()(U* array) const;
    };

注意最后那个private函数，重载了小括号操作符()，这个函数只有声明，没有定义，也就是说不能够对它进行调用。这里是为了防止任何类型不一致的数组指针尝试的转型操作。前段时间，微博上左耳朵耗子跟别人讨论一个话题比较热，他写了篇总结《C++的数组不支持多态》，是的，千万不要对数组指针进行转型之后对其施加delete \[\]操作。因为delete \[\]需要对每个数组成员调用析构函数，T array\[i\]通过\*(array + i\*sizeof(T))取得对象，如果sizeof(T)是经过转型的，那么你会在一个很有可能不可以callable的内存地址上进行call操作，等着发疯吧。具体可以阅读《More Effective C++》条款3——绝对不要以多态方式处理数组。

3） 明确拒绝不需要的函数  
写一个类，如果情况合适，编译器会自动给你添加一些函数，有：默认构造函数、默认析构函数、默认复制构造函数、赋值操作符，当然如果你自己声明了，编译器就不会添加了。有些地方复制行为是禁止的，就比如这里的scoped\_ptr，Chrome声明了一个宏，表示不需要编译器多此一举，采取的方法是把他们声明为private并且不定义：

template <class T, class D>
    class scoped_ptr_impl {
     public:
     // ......
     private:
     DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(scoped_ptr_impl);

DISALLOW\_COPY\_AND\_ASSIGN的定义位于src\\base\\basictypes.h文件之中：

// A macro to disallow the copy constructor and operator= functions
    // This should be used in the private: declarations for a class
    
    define DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(TypeName) \
    
      TypeName(const TypeName&);               \
      void operator=(const TypeName&)

关于这一点，更多请参考《Effective C++》条款06：若不想使用编译器自动生成的函数，就该明确拒绝。

4) 桥接模式的使用

template <class T, class D = base::DefaultDeleter<T> >
    class scoped_ptr {
     public:
     // ......
     private:
      // Needed to reach into |impl_| in the constructor.
      template <typename U, typename V> friend class scoped_ptr;
      base::internal::scoped_ptr_impl<element_type, deleter_type> impl_;
    
      // ......
    };

参考地址：  
[http://www.programlife.net/chrome-source-code-scoped\_ptr.html][http_www.programlife.net_chrome-source-code-scoped_ptr.html]

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[http_www.programlife.net_chrome-source-code-scoped_ptr.html]: http://www.programlife.net/chrome-source-code-scoped_ptr.html