Visual C 及C 中的智能指针应用分析

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　　前段时间，在查控件的内存泄露时，最终找出一个错误：在使用XMLDom(COM)时，由于重复使用某接口指针前未释放Dispatch指针(Release)，而导致内存泄露，而此类错误(如同BSTR类型的泄漏)，VC的调试器和Bondcheck均无能为力。解决办法，似乎只有细心一途。　　但只要稍稍仔细看看，就可发现，实际上如果正确使用VC提供的智能指针，是可以避免此问题的。　　另外，一直为Java程序员津津乐道的内存使用无需管理的优势，一直知道用C 的智能指针可以模拟。但一直没实际动手做过，趁此分析之机，用C 简单包装了一个。反正粗看之下，可以达到与Java类似的效果，当然，C 的对象更高效且节省内存。　　就以上所提到的，时间关系，我只能简单罗列几点，代码应该是正确的(但未检查)。前后文没什么逻辑关系，但如果要进一步应用C 的智能指针，相信会起到抛砖引玉之效。 　　一：关于纠错，MFC和ATL中智能指针的应用　　1：在Windows中如何方便的查看当前进程使用的内存。　　虽然代码简单，但对纠错时有大用处，不用不停的通过切换任务管理器来查看内存使用。代码如下： UINT C_BaseUtil::getProcessMemoryUsed(){　UINT uiTotal = 0L;　HANDLE hProcess = ::GetCurrentProcess();　PROCESS_MEMORY_COUNTERS pmc;　if(::GetProcessMemoryInfo(hProcess,&pmc,sizeof(pmc)))　　uiTotal = pmc.WorkingSetSize;　return uiTotal;}　　注意：由于内存使用会是一个不稳定的过程，所以，需要在程序稳定时进行调用，才能准确。　　2：在使用Com的Dispatch指针时，如果不使用COM智能指针，容易出现的错误。　　2.1：忘记在所有出口释放指针。　　 　　如： IXMLDOMDocument *pDoc = NULL;CoCreateInstance(...)……pDoc->Release();　　错误：如果中间代码发生异常，则pDoc未能正常释放，造成内存泄露。　　2.2：重复使用同一指针变量，导致中间生成的Dispatch指针未能释放。 IXMLDOMNode *pNode = NULL;if(FAILED(pDoc->selectSingleNode(_bstr_t("Workbook"), &pNode)) || pNode==NULL)throw(_T("selectSingleNode failed!"));if(FAILED(pDoc->selectSingleNode(_bstr_t("Workbook"), &pNode)) || pNode==NULL)throw(_T("selectSingleNode failed!"));　　错误：pNode未释放就开始第二次调用，造成内存泄露。或者类似pNode = pNode2的这种写法，也随手就出问题了。必须调用if(pNode) {pNode->Release();pNode=NULL;}　　3：使用MFC提供的Com智能指针解决上述问题。　　注意：可通过查看源码，看到#import生成的智能指针的原型是_com_ptr_t。　　3.1： IXMLDOMDocumentPtr docPtr = NULL;docPtr.CreateInstance(...)……　　这下不会有问题了，因为docPtr在析构时会有正确的释放处理。　　3.2： IXMLDOMNodePtr nodePtr = NULL;if(FAILED(pDoc->selectSingleNode(_bstr_t("Workbook"), &nodePtr)) || nodePtr==NULL)throw(_T("selectSingleNode failed!"));if(FAILED(pDoc->selectSingleNode(_bstr_t("Workbook"), &nodePtr)) || nodePtr==NULL)throw(_T("selectSingleNode failed!"));　　不会出错了，因为_com_ptr_t重载了&操作符，在取指针时，有如下操作，嘿。 Interface** operator&() throw(){　_Release();　m_pInterface = NULL;　return &m_pInterface;}　　3.3： nodePtr = nodePrt2 ，也不会有问题：　　仔细查看源码，在=操作符中会调用Attach，而Attach的做法是：会先调用_Release();　　3.4：再看看值传递：拷贝构造函数如下 template<> _com_ptr_t(const _com_ptr_t& cp) throw(): m_pInterface(cp.m_pInterface){ 　_AddRef(); }　　嗯，也不会有问题。　　3.5：最后我们也总结一下使用COM智能指针时的注意事项：　　·不要在Com智能指针的生命期如果在::CoUninitailize之后，那请在调用::CoUninitailize之前，强制调用MyComPtr = NULL;达到强制释放的目的。否则会出错。　　·不要混用智能指针和普通Dispatch指针，不要调用MyComPtr->Release()，这违背智能指针的原意，会在析构时报错。　　4：使用ATL提供智能指针：CComPtr或是CComQIPtr.　　如果不使用MFC框架，要自已包装IDispatch，生成智能指针，还可以使用ATL提供的智能指针。查看源码，并参照《深入解析ATL》一书，发现实现与_com_ptr_t大同小异，效果一致。　　二：引申一下，我们来看看C 的智能指针　　1：说到智能指针，我们一定要看看标准C 提供的auto_ptr。而auto_ptr的使用是有很多限制的，我们一条一条来细数：　　1.1:auto_ptr要求一个对象只能有一个拥有者，严禁一物二主。　　比如以下用法是错误的。 classA *pA = new classA;auto_ptr ptr1(pA);auto_ptr ptr2(pA);　　1.2:auto_ptr是不能以传值方式进行传递的。　　因为所有权的转移，会导致传入的智能指针失去对指针的所有权。如果要传递，可以采用引用方式，利用const引用方式还可以避免程序内其它方式的所有权的转移。就其所有权转移的做法：可以查看auto_ptr的拷贝构造和=操作符的源码，此处略。　　1.3：其它注意事项：　　·不支持数组。　　·注意其Release语意，它没有引用计数，与com提供的智能指针不同。Release是指释放出指针，即交出指针的所有权。　　·auto_ptr在拷贝构造和=操作符时的特珠含义决定它不能做为STL标准容器的成员，　　好了，看了上面的注意事项，特别是第三条，基本上可以得出结论：在实际应用场合，auto_ptr基本没什么应用价值的。　　2：如何得到支持容器的智能指针。　　我们利用auto_ptr的原型，制作一个引用计数的智能指针，则时让它支持STL容器的标准。实现代码很简单，参照了《C 标准程序库》中的代码，关键代码如下： templateclass CountedPtr {　T * ptr;　long * counter;　public:　　//构造　　explicit CountedPtr(T* p = NULL)　　:ptr(p),count(new long(1){}　　//析构　　~CountedPtr() {Release();}　　//拷贝构造　　CountedPtr(cont CountedPtr& p)　　:ptr(p.ptr),count(p.count) { *counter;}　　//=操作符　　CountedPtr& operator= (const CountedPtr& p) {　　　if(this!=&p) {　　　　Release(); 　　　　ptr=p.ptr;　　　　counter=p.counter; *counter;　　　}　　　return *this;　　}　　//其它略　　....　private:　　void Release() {　　　if(--*counter == 0) {　　　　delete counter;　　　　delete ptr;　　　} 　　}}　　好了，这样，当复制智能指针时，原指针与新指针副本都是有效的，这样就可以应用于容器了。现在，通过CountedPtr包装的C 对象，是不是和Java的对象类似了呢，呵呵。只要再加上一些必要的操作符，它就可以作为容器中的共享资源来使用了。 编辑推荐：在VC 6.0中用Win32 API实现串行通信 　　前段时间，在查控件的内存泄露时，最终找出一个错误：在使用XMLDom(COM)时，由于重复使用某接口指针前未释放Dispatch指针(Release)，而导致内存泄露，而此类错误(如同BSTR类型的泄漏)，VC的调试器和Bondcheck均无能为力。解决办法，似乎只有细心一途。　　但只要稍稍仔细看看，就可发现，实际上如果正确使用VC提供的智能指针，是可以避免此问题的。　　另外，一直为Java程序员津津乐道的内存使用无需管理的优势，一直知道用C 的智能指针可以模拟。但一直没实际动手做过，趁此分析之机，用C 简单包装了一个。反正粗看之下，可以达到与Java类似的效果，当然，C 的对象更高效且节省内存。　　就以上所提到的，时间关系，我只能简单罗列几点，代码应该是正确的(但未检查)。前后文没什么逻辑关系，但如果要进一步应用C 的智能指针，相信会起到抛砖引玉之效。 　　一：关于纠错，MFC和ATL中智能指针的应用　　1：在Windows中如何方便的查看当前进程使用的内存。　　虽然代码简单，但对纠错时有大用处，不用不停的通过切换任务管理器来查看内存使用。代码如下： UINT C_BaseUtil::getProcessMemoryUsed(){　UINT uiTotal = 0L;　HANDLE hProcess = ::GetCurrentProcess();　PROCESS_MEMORY_COUNTERS pmc;　if(::GetProcessMemoryInfo(hProcess,&pmc,sizeof(pmc)))　　uiTotal = pmc.WorkingSetSize;　return uiTotal;}　　注意：由于内存使用会是一个不稳定的过程，所以，需要在程序稳定时进行调用，才能准确。　　2：在使用Com的Dispatch指针时，如果不使用COM智能指针，容易出现的错误。　　2.1：忘记在所有出口释放指针。　　 　　如： IXMLDOMDocument *pDoc = NULL;CoCreateInstance(...)……pDoc->Release();　　错误：如果中间代码发生异常，则pDoc未能正常释放，造成内存泄露。　　2.2：重复使用同一指针变量，导致中间生成的Dispatch指针未能释放。 IXMLDOMNode *pNode = NULL;if(FAILED(pDoc->selectSingleNode(_bstr_t("Workbook"), &pNode)) || pNode==NULL)throw(_T("selectSingleNode failed!"));if(FAILED(pDoc->selectSingleNode(_bstr_t("Workbook"), &pNode)) || pNode==NULL)throw(_T("selectSingleNode failed!"));　　错误：pNode未释放就开始第二次调用，造成内存泄露。或者类似pNode = pNode2的这种写法，也随手就出问题了。必须调用if(pNode) {pNode->Release();pNode=NULL;}　　3：使用MFC提供的Com智能指针解决上述问题。　　注意：可通过查看源码，看到#import生成的智能指针的原型是_com_ptr_t。　　3.1： IXMLDOMDocumentPtr docPtr = NULL;docPtr.CreateInstance(...)……　　这下不会有问题了，因为docPtr在析构时会有正确的释放处理。　　3.2： IXMLDOMNodePtr nodePtr = NULL;if(FAILED(pDoc->selectSingleNode(_bstr_t("Workbook"), &nodePtr)) || nodePtr==NULL)throw(_T("selectSingleNode failed!"));if(FAILED(pDoc->selectSingleNode(_bstr_t("Workbook"), &nodePtr)) || nodePtr==NULL)throw(_T("selectSingleNode failed!"));　　不会出错了，因为_com_ptr_t重载了&操作符，在取指针时，有如下操作，嘿。 Interface** operator&() throw(){　_Release();　m_pInterface = NULL;　return &m_pInterface;}　　3.3： nodePtr = nodePrt2 ，也不会有问题：　　仔细查看源码，在=操作符中会调用Attach，而Attach的做法是：会先调用_Release();　　3.4：再看看值传递：拷贝构造函数如下 template<> _com_ptr_t(const _com_ptr_t& cp) throw(): m_pInterface(cp.m_pInterface){ 　_AddRef(); }　　嗯，也不会有问题。　　3.5：最后我们也总结一下使用COM智能指针时的注意事项：　　·不要在Com智能指针的生命期如果在::CoUninitailize之后，那请在调用::CoUninitailize之前，强制调用MyComPtr = NULL;达到强制释放的目的。否则会出错。　　·不要混用智能指针和普通Dispatch指针，不要调用MyComPtr->Release()，这违背智能指针的原意，会在析构时报错。　　4：使用ATL提供智能指针：CComPtr或是CComQIPtr.　　如果不使用MFC框架，要自已包装IDispatch，生成智能指针，还可以使用ATL提供的智能指针。查看源码，并参照《深入解析ATL》一书，发现实现与_com_ptr_t大同小异，效果一致。　　二：引申一下，我们来看看C 的智能指针　　1：说到智能指针，我们一定要看看标准C 提供的auto_ptr。而auto_ptr的使用是有很多限制的，我们一条一条来细数：　　1.1:auto_ptr要求一个对象只能有一个拥有者，严禁一物二主。　　比如以下用法是错误的。 classA *pA = new classA;auto_ptr ptr1(pA);auto_ptr ptr2(pA);　　1.2:auto_ptr是不能以传值方式进行传递的。　　因为所有权的转移，会导致传入的智能指针失去对指针的所有权。如果要传递，可以采用引用方式，利用const引用方式还可以避免程序内其它方式的所有权的转移。就其所有权转移的做法：可以查看auto_ptr的拷贝构造和=操作符的源码，此处略。　　1.3：其它注意事项：　　·不支持数组。　　·注意其Release语意，它没有引用计数，与com提供的智能指针不同。Release是指释放出指针，即交出指针的所有权。　　·auto_ptr在拷贝构造和=操作符时的特珠含义决定它不能做为STL标准容器的成员，　　好了，看了上面的注意事项，特别是第三条，基本上可以得出结论：在实际应用场合，auto_ptr基本没什么应用价值的。　　2：如何得到支持容器的智能指针。　　我们利用auto_ptr的原型，制作一个引用计数的智能指针，则时让它支持STL容器的标准。实现代码很简单，参照了《C 标准程序库》中的代码，关键代码如下： templateclass CountedPtr {　T * ptr;　long * counter;　public:　　//构造　　explicit CountedPtr(T* p = NULL)　　:ptr(p),count(new long(1){}　　//析构　　~CountedPtr() {Release();}　　//拷贝构造　　CountedPtr(cont CountedPtr& p)　　:ptr(p.ptr),count(p.count) { *counter;}　　//=操作符　　CountedPtr& operator= (const CountedPtr& p) {　　　if(this!=&p) {　　　　Release(); 　　　　ptr=p.ptr;　　　　counter=p.counter; *counter;　　　}　　　return *this;　　}　　//其它略　　....　private:　　void Release() {　　　if(--*counter == 0) {　　　　delete counter;　　　　delete ptr;　　　} 　　}}　　好了，这样，当复制智能指针时，原指针与新指针副本都是有效的，这样就可以应用于容器了。现在，通过CountedPtr包装的C 对象，是不是和Java的对象类似了呢，呵呵。只要再加上一些必要的操作符，它就可以作为容器中的共享资源来使用了。 编辑推荐：在VC 6.0中用Win32 API实现串行通信 下载本文示例代码


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