(C⁺⁺) 💪Strong pointer

#include <stdio.h>  
  
class RefBase  
{  
	int mRefs;  
	public:  
		RefBase():mRefs(0){ printf("RefBase::RefBase()\n"); }  
		virtual ~RefBase(){ printf("RefBase::~RefBase()\n"); }  
		void incStrong() { mRefs++; }  
		void decStrong() { if( —mRefs == 0 ) delete this; }  
};  
  
template< typename T >  
class sp  
{  
	T *mPtr;  
	public:  
	    sp(T *ptr) : mPtr(ptr) { mPtr->incStrong(); }  
	    sp(const sp<T> &r) : mPtr(r.mPtr) { mPtr->incStrong(); }  
	    ~sp() {   
			mPtr->decStrong();  
		}  
		T *operator->() { return mPtr; }  
		T &operator*() { return *mPtr; }  
};  
  
class AAA : public RefBase  
{  
	public:  
		AAA(){ printf("AAA::AAA()\n"); }  
		~AAA(){ printf("AAA::~AAA()\n"); }  
		void foo(){ printf("AAA::foo()\n"); }  
};  
  
  
int main()  
{  
	sp<AAA> p1 = new AAA();  
	sp<AAA> p2 = p1;  
	return 0;  
}  

안드로이드 네이티브에서 사용하는 실제 코드는 훨씬 더 길고 복잡하지만 핵심만 추리면 위의 코드와 같다. (실제 코드는 멀티코어 환경을 고려하여 여러가지 atomic operation도 사용되고 암튼 복잡하다)

개념은 워낙 Smart pointer가 유명해서 C++ 코드를 어느정도 읽을 수 있다면 동작을 파악할 수 있을 것이다. 그 유명한 Effective C++의 첫 주제가 바로 RAII(Resource Acquisition Is Initialization)인데 포인터라는 자원에 대해서 그렇게 구현했다고 보면 될거같다.

주목해서 볼만한 부분은 reference count를 sp가 가지고 있지 않고 pointing되는 객체가 가지고 있다는 점이다. 예를 들어 SP에서 static member variable을 가지고 있다면(말도 안되지만) 여러 Smart pointer들이 카운트를 공유해버릴 것이다. 그래서 RefCount를 상속받는 객체만을 sp가 포인팅할 수 있다. 그리고 그것들 위해 인터페이스 또한 당연히 상속하는데 IncrementCount와 DecrementCount같은 동작들이 제공된다.

#include <stdio.h>  
#include "StrongPointer.h"  
#include "RefBase.h"  
  
using namespace android;  
  
class AAA : public RefBase  
{  
	public:  
		AAA(){ printf("AAA::AAA()\n"); }  
		~AAA(){ printf("AAA::~AAA()\n"); }  
		void onFirstRef() { printf("onFirstRef()\n"); }    // 부모의 인터페이스가 virtual 함수이다  
		void foo(){ printf("AAA::foo()\n"); }  
};  
  
int main()  
{  
	sp<AAA> p1 = new AAA();  
	sp<AAA> p2 = p1;  
	return 0;  
}  

하나 더 살펴볼점은 onFirstRef() 함수이다. 가상함수이기 때문에 RefBase를 상속받는다면 자동으로 호출되는 가상함수이다. 이 함수는 처음으로 스마트포인터에 값이 할당될때 호출되는데, 그 이유는 좀 구린거 같다.

AAA* p1 = new AAA()

유저는 Smart pointer를 안쓰고 객체를 그냥 pointer로 사용할수도 있는 것이다. 이것을 컴파일에러 등으로 제어할 수 없다…(정말 없나? 구글이 못했으면 못한건가)

그래서 각종 디바이스 등 중요한 객체에서 중요한 초기화는 생성자가 아니라 onFirstRef()에서 하도록 정책을 정한것이다. Smart pointer를 안쓰면 안되게끔. 좀 촌스럽지만 어쩌만 유일한 방법일지도 모른다.

#include <stdio.h>  
#include "StrongPointer.h"  
#include "RefBase.h"  
  
using namespace android;  
  
class AAA;  
class BBB;  
  
class AAA : public RefBase  
{  
	public:  
		sp<BBB> pb;  
		AAA(){ printf("AAA::AAA()\n"); }  
		~AAA(){ printf("AAA::~AAA()\n"); }  
		void foo(){ printf("AAA::foo()\n"); }  
};  
  
class BBB : public RefBase  
{  
	public:  
		sp<AAA> pa;  
		BBB(){ printf("BBB::BBB()\n"); }  
		~BBB(){ printf("BBB::~BBB()\n"); }  
		void foo(){ printf("AAA::foo()\n"); }  
};  
  
int main()  
{  
	{  
		sp<AAA> p1 = new AAA();  
		sp<BBB> p2 = new BBB();  
		p1->pb = p2;  
		p2->pa = p1;  
	}  
	printf("step 1.\n");  
  
	return 0;  
}  

이번엔 sp의 상호참조 문제이다.

위 예제처럼 멤버인 Smart pointer가 서로를 참조할 경우 잘 생각해보면, 멤버의 참조를 통해서 객체의 RefCount가 2가 되므로 sp가 Scope에서 나가서 소멸되더라도 RefCount는 1이 되고 객체는 소멸되지 않는다. 이것은 sp 뿐만 아니라 Smart pointer류가 공통적으로 가지는 문제이다. 이 문제를 해결하기 위해서 다음에 소개할 wp 즉, Weak pointer가 도입된다.