一种引用计数机制的实现

毫无疑问，引用计数是一种非常有效的动态控制对象生命周期的机制。我们最熟悉的引用计数实现可能就要数 COM 的 AddRef 和 Release 了。但这种机制也有明显的缺点，那就是无法实现对对象死亡时间的精确控制：调用 Release 后，就失去了对对象的控制，虽然对象可能会被立即杀掉，但我们无法保证这一点。也许程序的其他地方还对它拥有引用，并且还会有一系列的 AddRef 和 Release，而只要计数不降到 0，对象就一直活着，甚至可能比你我更长寿。

为了更好的说明这一点，请考虑下面的情况：我们有某种类型的对象，这种对象在程序运行过程中会不断的被创建和杀死，而所有活着的对象都被放在一个全局表格中。由于表格拥有一个对象的引用，所以表格中不被程序其它部分使用的对象的计数将为 1。当程序要访问某个对象时，就会通过一个键值从表格中找到它，递增其引用计数，待访问完毕后，再递减计数。从以上可以看出，我们要想杀掉一个对象，只要去掉表格对它的引用（也就是把引用计数减一）就可以了。但这并不能确保对象被杀死，因为程序的其它地方仍能从表格中找到它，并增加其计数；更进一步，我们可以在去掉表格的引用后，把对象从表格中删除，这样计数就不会增加了，但很不幸，我们并不是在任何时候都能这样做，有些时候没有“彻底死亡”的对象是不能从表格中删除的。

那有没有两全其美的方法呢？应该说还是有的。引用计数通常用一个 32 位整数来表示，它最大能支持几十亿个引用，但实践上，能达到的最大值要远小于这个数字，所以，我们可以把其中的某些位挪作它用，用来表示对象是否已经被杀掉，而不能再增加新的引用。看下面的实现：

template<class T>
class CRefCount
{
private: 
    // 使用第30位作为生存标志位
    static const LONG s_lAliveFlag = 0x40000000; 
    volatile LONG m_lRef; 
   
public: 
    CRefCount() : m_lRef( s_lAliveFlag ) 
    { 
    } 
   
    bool AddRef() 
    { 
        LONG lRef; 
        do{ 
            lRef = m_lRef; 
            // 已经死亡了, 增加引用失败 
            if( (lRef & s_lAliveFlag) == 0 ) 
                return false; 
        } while( InterlockedCompareExchange(&m_lRef, lRef+1, lRef) != lRef ); 
        return true; 
    } 
   
    void Release() 
    { 
        if( InterlockedDecrement( &m_lRef ) == 0 ) 
        { 
            T* pT = static_cast( this ); 
            delete pT; 
        } 
    } 
   
    void Suicide() 
    { 
        // 注意: 调用此函数前应AddRef, 这样调用之后的Release才能正确删除对象 
        InterlockedAnd( &m_lRef, ~s_lActiveFlag ); 
    } 
};

程序很简单，我就不做过多解释了，但正像我在标题中写的，它只是“一种引用计数的实现”方法而已，和其他实现相比，它既有优点，也有缺点，所以使用时一定要根据实际情况，选择最合适的方法。另外，InterlockedAnd 在 VS2005 中是编译器的一个 intrinsic，如果你使用的编译器不支持它，可参考我的《对windows互锁函数的补充》，自己实现一个。