android::sp 是 Android 中的智能指針（Smart Pointer）的實現，用于管理對象的生命周期，避免手動管理內存泄漏等問題。它是 Android libutils 庫中重要的一部分，常用于管理繼承自 android::RefBase 的對象。

與標準庫中的 std::shared_ptr 類似，android::sp 是引用計數智能指針。它會在對象的引用計數變為零時自動釋放對象。此外，Android 還提供了 wp（弱指針），用于解決循環引用的問題。

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sp 的特性

1. 引用計數管理：基于 android::RefBase 的引用計數，確保對象安全銷毀。
2. 自動釋放資源：當沒有任何 sp 指針指向一個對象時，自動銷毀該對象。
3. 線程安全：sp 和 wp 提供線程安全的引用計數操作。

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使用場景

sp 通常用于管理繼承自 android::RefBase 的對象。在 Android 的 HAL（硬件抽象層）和 Binder 通信中非常廣泛。

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實現原理

sp 的核心是對目標對象的引用計數進行管理。目標對象必須繼承 android::RefBase，因為 RefBase 提供了引用計數的功能。

RefBase 提供了以下方法：

• incStrong(const void* id)：增加強引用計數。
• decStrong(const void* id)：減少強引用計數。
• getStrongCount()：獲取當前的強引用計數。

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簡單示例代碼

以下是一個完整的例子，演示如何使用 android::sp 和 RefBase。

#include <utils/RefBase.h>
#include <utils/Log.h>
#include <iostream>using namespace android;// 一個繼承自 RefBase 的類
class MyClass : public RefBase {
public:MyClass() {std::cout << "MyClass Constructor" << std::endl;}~MyClass() {std::cout << "MyClass Destructor" << std::endl;}void display() {std::cout << "Hello from MyClass!" << std::endl;}
};int main() {// 創建智能指針sp<MyClass> sp1 = new MyClass();sp1->display();{// 創建另一個智能指針，引用同一個對象sp<MyClass> sp2 = sp1;std::cout << "sp2 created, reference count: " << sp2->getStrongCount() << std::endl;} // sp2 離開作用域，引用計數減少std::cout << "sp2 out of scope, reference count: " << sp1->getStrongCount() << std::endl;// 離開主作用域，sp1 被銷毀，引用計數為 0，對象銷毀return 0;
}

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輸出結果

運行上面的代碼，輸出類似以下內容：

MyClass Constructor
Hello from MyClass!
sp2 created, reference count: 2
sp2 out of scope, reference count: 1
MyClass Destructor

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代碼詳解

1. sp<MyClass> sp1 = new MyClass();

   • sp 是一個模板類，sp<MyClass> 表示一個指向 MyClass 的智能指針。
   • 使用 new 創建一個 MyClass 對象，sp1 的構造函數會自動增加引用計數。

2. sp<MyClass> sp2 = sp1;

   • 將 sp1 賦值給 sp2，它們會共享同一個 MyClass 對象，引用計數增加到 2。

3. sp2 離開作用域

   • 當 sp2 離開作用域時，析構函數會減少引用計數（調用 decStrong），此時引用計數變為 1。

4. sp1 離開作用域

   • 當 sp1 離開作用域時，引用計數變為 0，MyClass 對象被銷毀（調用析構函數）。

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注意事項

1. 對象必須繼承 RefBase：

   • sp 的引用計數功能依賴于 RefBase，如果對象沒有繼承 RefBase，則不能使用 sp。

2. 避免循環引用：

   • 如果兩個對象互相持有 sp 指針，會導致引用計數永遠無法歸零，產生內存泄漏。可以使用 wp（弱指針）解決這個問題。

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擴展：使用弱指針

如果你需要避免循環引用，可以使用 android::wp（弱指針）。以下是一個簡單示例：

#include <utils/RefBase.h>
#include <iostream>using namespace android;class MyClass : public RefBase {
public:MyClass() {std::cout << "MyClass Constructor" << std::endl;}~MyClass() {std::cout << "MyClass Destructor" << std::endl;}void display() {std::cout << "Hello from MyClass!" << std::endl;}
};int main() {sp<MyClass> sp1 = new MyClass();wp<MyClass> wp1 = sp1; // 創建一個弱指針{sp<MyClass> sp2 = wp1.promote(); // 從弱指針提升為強指針if (sp2 != nullptr) {sp2->display();}} // sp2 離開作用域sp1 = nullptr; // 強引用計數歸零，對象銷毀if (wp1.promote() == nullptr) {std::cout << "Object already destroyed!" << std::endl;}return 0;
}

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總結

• android::sp 是 Android 中的智能指針，用于管理派生自 RefBase 的對象。
• 它通過引用計數實現內存管理，避免手動 new 和 delete。
• 使用 sp 時要注意避免循環引用，可以結合 wp 使用。