chromium源码阅读(4)-weakptr

逃离我推掉我的手 2022-08-05 13:04 259阅读 0赞

弱指针(WeakPtr)用作传递指针但不更换指针的Owner，不影响指针的状态(引用计数等)，即明确知道谁去释放但其它引用者不确定其时机，用弱引用指针可随时知道其是否已delete。  
1、用法：

class Controller {
       public:
        void SpawnWorker() { Worker::StartNew(weak_factory_.GetWeakPtr()); }
        void WorkComplete(const Result& result) { ... }
       private:
        // Member variables should appear before the WeakPtrFactory, to ensure that any WeakPtrs to Controller are invalidated before its members variable's destructors are executed, rendering them invalid.
        WeakPtrFactory<Controller> weak_factory_;
      };
    
      class Worker {
       public:
        static void StartNew(const WeakPtr<Controller>& controller) {
          Worker* worker = new Worker(controller);
          // Kick off asynchronous processing...
        }
       private:
        Worker(const WeakPtr<Controller>& controller)
            : controller_(controller) {}
        void DidCompleteAsynchronousProcessing(const Result& result) {
          if (controller_)
            controller_->WorkComplete(result);
        }
        WeakPtr<Controller> controller_;
      };

用户可以用SpawnWorker派发多个worker对象，然后在任何时刻销毁controller对象，而不必等待worker对象执行完成。

在谈论weakptr之前，我们先来探讨现实中一般如何解决这类问题。如果这个时候，存在一个第三方认证机构C，A和B能够通过向机构C来查询获取某个object的状态来确定是否执行某个task，这样问题就既然就得以解决了。实质上，这也是weakptr所采取的方法。先看weakptr的定义：

Template  
Class Weakptr : public internal::WeakPtrBase \{  
// …….  
T\* ptr；  
\}；  
Class WeakPtrBase \{  
Protected：  
WeakReference ref\_;  
\}

显然WeakPtr 弱指针除了包括所指对象的指针外，还包括一个额外的弱应用 WeakReference ref\_。ref\_可以看作是对第三方机构C的引用，即通过判断ref\_是否有效来判定WeakPtr所保存的指针ptr是否有效。下面是WeakReference的定义：

class WeakReference \{  
public:  
class Flag : public RefCounted, public NonThreadSafe \{  
public:  
Flag(Flag\*\* handle);  
~Flag();

void AddRef() const;  
void Release() const;  
void Invalidate() \{ handle\_ = NULL; \}  
bool is\_valid() const \{ return handle\_ != NULL; \}

void DetachFromThread() \{ NonThreadSafe::DetachFromThread(); \}

private:  
Flag\*\* handle\_;  
\};  
WeakReference();  
WeakReference(Flag\* flag);  
~WeakReference();

bool is\_valid() const;

private:  
scoped\_refptr flag\_;  
\}

由上面定义可知有效性的检测实质由WeakReference内的Flag对象提供。接下来问题就是第三方机构C如何建立？ WeakReference ref\_ 又如何使用它呢？这牵涉到类WeakReferenceOwner和WeakPtrFactory。 这里有一个事实应首先清楚：在上面的场景中 Object1可能被task1所使用、也可能被task2、… taskN所使用，而且这些task可能还在不同的线程中运行。因此为确保所有线程运行这些task时都能检测到Object1是否有效，显然这里要求WeakReference ref\_ 所实质引用的对象是同一个，而且要确保该对象的生命周期可能长于Object1，即Object1被销毁了它还存在。 类WeakReferenceOwner 顾名思义，是WeakReference的owner，即它用于保证所有相关WeakPtr 中WeakReference ref\_引用的是同一个对象，具体到Chromium中即为同一个Flag对象。见WeakReferenceOwner::GetRef()的实现：

WeakReference WeakReferenceOwner::GetRef() const \{  
if (!flag\_)  
flag\_ = new WeakReference::Flag(&flag\_);  
return WeakReference(flag\_);  
\}

接下来的问题就是如何创建WeakPtr对象，显然这里应有如下两个需求：

创建出来的WeakPtr跟实质所包含的对象是相关的，即设置ptr指针；  
WeakReference ref\_ 最终所引用的flag 是同一个。  
这通过WeakPtrFactory 实现，WeakPtrFactory用于创建某个Object的Weakptr，定义如下：

template  
class WeakPtrFactory \{  
public:  
explicit WeakPtrFactory(T\* ptr) : ptr\_(ptr) \{  
\}

WeakPtr GetWeakPtr() \{  
return WeakPtr(weak\_reference\_owner\_.GetRef(), ptr\_);  
\}

// Call this method to invalidate all existing weak pointers.  
void InvalidateWeakPtrs() \{  
weak\_reference\_owner\_.Invalidate();  
\}

// Call this method to determine if any weak pointers exist.  
bool HasWeakPtrs() const \{  
return weak\_reference\_owner\_.HasRefs();  
\}

private:  
internal::WeakReferenceOwner weak\_reference\_owner\_;  
T\* ptr\_;  
DISALLOW\_IMPLICIT\_CONSTRUCTORS(WeakPtrFactory);  
\}  
WeakPtrFactory 聚合了WeakReferenceOwner，用于保证指向同一个Flag。对于WeakPtrFactory的使用，可以在相关Object中聚合一个该WeakPtrFactory，这样可以直接通过Object的某个方法来获取其WeakPtr对象，例如：

Object1->weakptrfactory()->GetWeakPtr();  
同时在Object的析构函数中调用WeakPtrFactory的InvalidateWeakPtrs函数，来使其Flag无效，最终供WeakPtr使用者检测其有效性。 对于另一个问题，如何确保所有WeakReference ref\_ 所引用的Flag对象的生命周期长于Object本身，即Object销毁时它仍然存在，直到所有的WeakReference ref\_都销毁时