|
一、弊端
在此先要感谢网友装配脑袋的提醒，在我关于Delphi中实现智能指针的第一篇文章“装配脑袋给我提出了这么个问题：
“管这个叫智能指针未免名不副实了一点，实际上class型的对象引用与指针的语义有跟大的不同。而C++的智能指针就是为了在语义上获得方便性的一种机制。 ”
后来我想了想，确实存在装配脑袋所表述的问题。在原来的代码中，我进行了如下约束：
IAutoPtr<T: class> = interface(IInterface)
我将T类型规定为必须为一个类类型（class型），如果使用TAutoPtr包囊class型的TObject，那么TAutoPtr只能算是一个“智能对象”，而不是“智能指针”。在此，我们把T: class的约束class去掉，此处就能传入非class型的类型了，当然也包括指针类型。
二、提出问题
然而，把约束: class去掉，会带来一些问题：
首先贴出原来的代码：
;
1、在Release方法内的“fObj := nil”，编译器将不支持，因为fObj为T类型，T可以为值类型，值类型赋值为nil是不允许的。
2、在Reset(aObj: T)方法内的“aObj <> fObj”，编译器将不支持，虽然aObj和fObj都为T类型，但是泛型T为任意类型，并不是任何类型都支持“<>”比较运算符的。
3、Destroy方法内的“if fObj = nil then”不被支持，原因和第一点一样。
4、Destroy方法内的“FreeAndNil(fObj)”不被支持，因为T可能是值类型，原因和第一点一样。
三、解决问题
在解决问题之前，我们先进行如下的规定：
TAutoPtr<T>中的T智能传入Class类型或指针类型，不能传入如Integer、record这样的保存在栈上的类型，因为这样是没有意义的。如果能有这样的约束：“TAutoPtr<T: class or Pointer>”就好了
解决问题：
1、“fObj := nil”，fObj为指针，我们可以改成“Integer((@fObj)^) := 0;”
2、“aObj <> fObj”，有了第一点，第二点也好改了：“Integer((@aObj)^) <> Integer((@fObj)^)”
3、“if fObj = nil then” ，改为：“if Integer((@fObj)^) <> 0 then”
4、这一点比较麻烦，因为我们即使按照约定T必须为class或Pointer，fObj必须为一个指针，也不能拥有像c++一样的delete函数。 虽然Delphi拥有Dispose函数，但是Dispose函数不能够实现Free方法。
所以，我们必须根据T的类型分别处理，如果是class型则Free，如果是指针类型则用另外一种方法处理。
首先，我们通过如下方法获取T的类型信息：
uses
TypInfo;
var
fTypeInfo: PTypeInfo;
begin
// 获取泛型的类型
fTypeInfo := TypeInfo(T);
end;
1）针对于class类型，我们可以这样处理：
if fTypeInfo.Kind = tkClass then
TObject((@fObj)^).Free;
2）由于Pointer不包含类型信息，如果T为Pointer，则fTypeInfo为nil。然而，释放指针有两种方法，Dispose和FreeMem。关于Dispose和Freemem的区别，请阅读以下文章《Delphi的指针》。
通过查看System.pas中的代码我发现，Delphi在Dispose的时候已经调用了FreeMem方法：
PUSH EAX
CALL _Finalize
POP EAX
CALL _FreeMem
而_Finalize方法是做对有类型的指针（如：PGUID）所指向的结构体变量的一些“善后工作”，如果为纯Pointer，_Finalize方法内将不执行：
asm
{ ECX number of elements of that type }
CMP ECX, 0 { no array -> nop }
JE @@zerolength
@@zerolength:
end;
所以，我们就可以放心的使用Dispose方法了：
if fTypeInfo = nil then
//FreeMem(Pointer((@fObj)^))
// 此处应该调用Dispose，因为Dispose内部已经实现FreeMem：
// PUSH EAX
// CALL _Finalize
// POP EAX
// CALL _FreeMem
Dispose(Pointer((@fObj)^));
四、改进New方法
在方法New中，我们将指针传入智能指针内部，由智能指针来管理指针的自动释放。在翻译Java的Json-RPC的时候，为了实现类似于Java的垃圾回收功能，我使用到了智能指针。当翻译到JSONObject的时候，我发现New方法非常的麻烦：
fMyHashMap := TAutoPtr<TDictionary<string, IAutoPtr<TObject>>>.New(TDictionary<string, IAutoPtr<TObject>>.Create);
我已经告诉TAutoPtr<T>，T的类型为TDictionary<string, IAutoPtr<TObject>>，我能不能写一个New的重载方法，让它自动实现对T的创建呢？如果T的约束为T: class或T: constructor，则很好实现：T.Create即可。现在，T没有任何约束，如果加了T.Create编译器是不支持的。我研究出了一种可行的方法，代码如下：
class function TAutoPtr<T>.New: IAutoPtr<T>;
var
typInfo: PTypeInfo;
obj: TObject;
objNew: T;
begin
typInfo := TypeInfo(T);
// 在此处只能创建class型的指针，不能创建无类型指针
// 因为指针在Delphi中有两种初始化方式
// 1、GetMem(p, 100);
// 2、New(p);
if (typInfo <> nil) and (typInfo.Kind = tkClass) then
begin
// 获取T的类型并调用默认构造函数创建对象
obj := GetTypeData(typInfo).ClassType.Create;
// 使用以下方法强制转换
objNew := T((@obj)^);
Exit(New(objNew));
end;
raise Exception.Create('只能构造class型的对象。');
end;
原理在代码的注释中写得很清楚了，这里只能针对class型的类型做构造，Pointer型的类型会抛出异常。
五、完整代码
{******************************************************
*
* Delphi Smart Pointer class
* AutoPtr
* Version 0.2 beta
* Yang Qinqing @ http://www.cnblogs.com/felixyeou
*
*******************************************************}
unit AutoPtr;
interface
uses
SysUtils,
TypInfo;
type
IAutoPtr<T> = interface
['{86DB82D6-9A32-4A6A-9191-2E0DFE083C38}']
function Get: T;
function Release: T;
procedure Reset(aObj: T);
end;
TAutoPtr<T> = class(TInterfacedObject, IAutoPtr<T>)
private
fObj: T;
fTypeInfo: PTypeInfo;
procedure FreeObj;
public
class function New(aObj: T): IAutoPtr<T>; overload;
class function New: IAutoPtr<T>; overload;
constructor Create(aObj: T); virtual;
destructor Destroy; override;
function Get: T;
function Release: T;
procedure Reset(aObj: T);
end;
implementation
{ TAutoPtr<T> }
constructor TAutoPtr<T>.Create(aObj: T);
begin
fObj := aObj;
// 获取泛型的类型
fTypeInfo := TypeInfo(T);
end;
class function TAutoPtr<T>.New(aObj: T): IAutoPtr<T>;
begin
Result := TAutoPtr<T>.Create(aObj) as IAutoPtr<T>;
end;
function TAutoPtr<T>.Release: T;
begin
Result := fObj;
// fObj := nil
Integer((@fObj)^) := 0;
end;
procedure TAutoPtr<T>.Reset(aObj: T);
begin
// aObj <> fObj then
if Integer((@aObj)^) <> Integer((@fObj)^) then
begin
FreeObj;
fObj := aObj;
end;
end;
destructor TAutoPtr<T>.Destroy;
begin
// if fObj = nil then..
if Integer((@fObj)^) <> 0 then
FreeObj;
fTypeInfo := nil;
inherited;
end;
procedure TAutoPtr<T>.FreeObj;
begin
// 此处如果TypeInfo为空，则说明T为Pointer
// 此处只要简单的释放内存即可
if fTypeInfo = nil then
//FreeMem(Pointer((@fObj)^))
// 此处应该调用Dispose，因为Dispose内部已经实现FreeMem：
// PUSH EAX
// CALL _Finalize
// POP EAX
// CALL _FreeMem
Dispose(Pointer((@fObj)^))
else
begin
case fTypeInfo.Kind of
tkClass:
// 调用Object.Free，进而调用Destructor Dispose（virtual）方法
// 实现在对象树上的遍历释放
TObject((@fObj)^).Free;
tkArray, tkDynArray:
// 数组和动态数组无需释放
end;
end;
// fobj := nil;
Integer((@fObj)^) := 0;
end;
function TAutoPtr<T>.Get: T;
begin
Result := fObj;
end;
class function TAutoPtr<T>.New: IAutoPtr<T>;
var
typInfo: PTypeInfo;
obj: TObject;
objNew: T;
begin
typInfo := TypeInfo(T);
// 在此处只能创建class型的指针，不能创建无类型指针
// 因为指针在Delphi中有两种初始化方式
// 1、GetMem(p, 100);
// 2、New(p);
if (typInfo <> nil) and (typInfo.Kind = tkClass) then
begin
// 获取T的类型并调用默认构造函数创建对象
obj := GetTypeData(typInfo).ClassType.Create;
// 使用以下方法强制转换
objNew := T((@obj)^);
Exit(New(objNew));
end;
raise Exception.Create('只能构造class型的对象。');
end;
end.
|
客服电话
APP下载
官方微信
请发表评论