< meta http-equiv="description" content="传统对象的串行与反串行化方案,也能实现智能指针,只不过在内存上比较低效而已。在这些传统方案中,当一个对象串行化时,对象内的成员指针被解引用,它的内容与对象一起“串行”进存档文件中"/>

C++智能指针有效回收方法讲解

[来源] 达内    [编辑] 达内   [时间]2013-02-18

传统对象的串行与反串行化方案,也能实现智能指针,只不过在内存上比较低效而已。在这些传统方案中,当一个对象串行化时,对象内的成员指针被解引用,它的内容与对象一起“串行”进存档文件中

  引用计数指针是否能有效地回收,对系统意外关机之后数据的恢复来说至关重要,关键是要避免对象复制。

  怎样从灾难性故障中,恢复一个长期运行、系统级的后台守护进程或者服务,在如今的软件设计过程中,已成为了一个重要的考虑因素。当这些软件是由C++(C++培训 )++语言编成,并使用了引用计数的智能指针时,那么,智能指针的有效回收,对系统是否具有可伸缩级的恢复能力、甚至正确地继续未完成的操作来说,都显得至关重要。

  在本文中,描述了一种方法,可从关机之后的软件恢复中,有效地回收引用计数指针,而且此方法在内存占用方面也非常高效,这种方法的关键在于避免对象复制,而对象复制通常是由C++中指针引用的串行化与反串行化这种传统技术产生的。当从存档文件中反串行化时,本方法使用了标记(tag)来唯一地识别指针对象,且在系统恢复时由一个对象缓存来保存指针引用。

  本文以一个基于事件的商业实时作业调度系统来进行演示,其通常由大型市场咨询公司使用,每天都会在集群工作站上处理数不胜数的计算任务。

  为什么许多C++软件项目会使用自动内存管理技术呢,因为它有以下好处:

  ² 代码安全性。避免了太早释放一个对象所带来的风险。

  ² 代码正确性。避免了忘记释放未使用内存所带来的风险。

  ² 代码模块性。代码中不再需要点缀着与程序无关的簿记代码。

  ² 编程简单性。现在可假定一种无限内存的计算模式。

  ² 编程高效性。程序员不再担心内存管理问题。

  引用计数智能指针,有时也称为“计数体术语”,是一种生命期受管的对象,其对引用它的数量,有一个内部的计数器。当内部引用计数为零时,这些对象会自动销毁自身,这是一种非常有用的技术,已运用在许多C++软件产品项目中,因为简单易行,且无需对语言或编译器进行任何扩展。

  引用计数智能指针能进一步定义为一体式或分离式,一体式智能指针把引用计数放在自身内,而分离式智能指针则把引用计数放在对象之外。在本文中,使用的是分离式智能指针方案,这需要在访问实际对象指针之前,在智能指针模板对象中重载 -> 或 * 操作符,从本质上来说,这也是代理(Proxy)设计模式的一个特例。

  就目前来说,还没有一种方案以高效利用内存的方式描述了怎样恢复智能指针,而传统的C++对象串行与反串行化方法,会导致内存低效,因为当一个反串行化的对象遇到一个对它的引用时,总是会创建一个新对象,在最坏的情况下,这会把一个恢复后的守护进程的内存消耗量,推到一个无法接受的高度,致使它无法继续运行下去。

  问题的引出

  传统对象的串行与反串行化方案,也能实现智能指针,只不过在内存上比较低效而已。在这些传统方案中,当一个对象串行化时,对象内的成员指针被解引用,它的内容与对象一起“串行”进存档文件中。这种方法的问题在于,当反串行化时,成员指针会再次构造,且是每个恢复的对象都会这样。

  下面以基于事件的作业调度系统来进行讲解,作业定义在CJobDef对象中,其包含了作业的静态属性,如它执行的命令、工作目录、及作业执行时的用户ID。而作业定义的运行实例则包装在CJobInst对象中,其包含了一些与实例有关的属性,如它的进程ID、执行参数、及运行历史记录。在类层次上,每个CJobInst对象都包含了一个成员,其引用到触发这次作业实例的原始CJobDef对象。

  图1是软件停止运行之前的系统,运行时CJobInst对象的多个实例可能会引用至同一个CJobDef对象。在软件停止及恢复后,传统串行化对象恢复方法,会导致为每个运行的CJobInst对象,都创建一个CJobDef对象。

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