学习 CleanupStack

听说开发Symbian程序，首要的也是最重要的之一，就是搞清楚CleanupStack
CleanupStack 用起来貌似很简单，我写了如下代码：

假设我有一个叫 CFoo的类

CFoo *p = new (ELeave) CFoo();CleanupStack::PushL(p);// 使用 p 作一些事情，例如调用 p->SomeFunctionL();// ....CleanupStack::Pop();delete p;

我不禁疑问为什么要这样？Windows程序从来没有这样的代码，DOS都没有，Linux貌似也没有。
Symbian这样做是为什么？相信所有开始学习Symbian的人都会有这样的疑问。

我看了一下Symbian OS的一些介绍和历史，了解到Symbian OS从开始就是针对移动设备，主要是手机PDA所
设计开发的操作系统，设计上对于资源消耗，效率和安全稳定性都比较看重。
移动设备的主要特点就是，运算能力差，内存小，需要长时间运行，有时需要长达N年。
Symbian还是一个多任务系统，多个进程共享系统内存。
Symbian还是一个开放的平台，提供开发工具和接口，允许任何人为它开发软件。

在这样的情况下，内存泄漏是一种需要极力避免的错误，由于运行时间长，哪怕一点点内存泄漏也会
随着时间增长吞噬掉系统的本来就不多的内存，从而造成系统崩溃。

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我回顾了一下微软体系下是怎么解决内存泄漏的

C语言时代，完全没有解决办法，一切都靠程序员自己提高警惕，小心处理所有的内存分配和释放。
那个时代，高手和一般程序员之间的差别是很大的，能够驾驭大型的程序，小心控制好内存和指针，需要
高超的技巧和丰富的经验。好在DOS也不需要太稳定，每天都重新启动N次也无所谓。

C++语言，增加了对象的概念，有结构化异常处理，给程序员提供了一种可以控制内存的方法。
我们可以把内存释放放在类的析构函数里，这样就不会被忘掉，也可以用智能指针模板类比如 std::auto_ptr来
包装指针。如果程序可能意外退出，那么我们可以用结构化异常处理，捕获异常，我们仍然有机会在程序结束前释
放掉内存。我可以用容器类来存放数据，避免自己分配和管理内存。

到了windows时代，有了进程地址空间的概念，即使一个进程意外结束，即使有大量的内存泄漏，当进程结束后
所有这个进程的内存都会被释放掉，甚至包括进程用到的内核对象和系统资源都会被释放。而且随着PC硬件的发
展，内存变得很大，一些小的内存泄漏几乎不会产生什么问题，在积累到足以导致系统崩溃前，通常进程就结束掉了。

即使如此，内存泄露仍然是个大问题，尤其是对于一些企业级应用，服务性程序，需要长时间运行，内存泄漏的
积累会造成大麻烦，所以产生了很多工具和类库，工具可以用来监测内存泄漏，帮助开发者找出问题，类库封装
了很多系统服务和内存管理，让开发者避免和内存直接打交道。

只要是人就会出错，总会在某个时候疏忽一下忘记释放。如果成本允许，那么可以靠大量的测试来防止。
以上的方法并没有从根本上解决问题，虽然我近几年已经很少出内存泄漏错误了，但也不是绝对没有。

Java的出现，是一个重大转变，delete这个关键字彻底消失了，只有new保留了下来，内存的释放被垃圾回收机制
代替了，从此开发人员不用关心内存的释放了，一切都交给系统去处理，后来的C#也是类似的机制。

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似乎有点扯远了，回到Symbian，我在想为什么Symbian没有采用以上的方法呢？
Symbian本身是使用C++编写的，开发语言也主要是C++，虽然也支持Java和其他一些脚本语言，但是有些程序必须用C++来
开发，平台的API几乎都是C++接口的。Java的虚拟机，脚本的解释器总是要用C++来编写的。所以C++是唯一的选择。
完全用Java 和 C#来开发肯定不可能。

那么提供一个类库来解决内存分配释放呢？事实上这样的类是有的，但是只能解决开发人员忘记释放的问题，对于程序
意外结束仍然没有办法。

那么异常处理呢？很遗憾，一篇文档上说在Symbian开始设计开发的时代，还是上个世纪90年代的事，那时候C++编译器还不能完全
支持C++异常处理，至少Symbian 的编译器GCC 不可以。

我估计最后Symbian 的设计者选择了一个看似不够优雅，但是却是无可奈何的选择，那就是CleanupStack。

这个方案基本是异常的机制的替代品，大致是这样的
程序创建一个 Stack（栈），分配的内存的指针会被通过调用 CleanupStack::PushL(..) 放到Stack里。
释放内存之前 调用 CleanupStack::Pop() 把指针从stack中取出。
另外我们经常会看到 TRAP（。。。） 宏，你可以简单地认为相当于 try...catch... ，出现异常的时候会获得错误码。
所以要把一些危险的函数调用放到TRAP里面。（如果以后有机会我打算详细写写TRAP）

那么如果在new 和 delete之间产生了异常，那么内存指针就会保留在stack里，系统在进程结束的时候会把Stack里面
的内存释放掉。这样保证了即使程序意外结束，也不会有内存泄漏。

这样的方案是不是足够好呢？如果开发人员忘记了PushL或者Pop怎么办?不是一样会有内存泄漏吗？
开发人员记性不好的确是个大麻烦，但是有很多工具可以帮你检测问题，比如CodeScanner PC-Lint等等，如果你连使用工具
都忘掉了，我就无语了。。。

CodeScanner是个好东西，专门为了Symbian C++开发的静态代码分析工具。可以给出详细的关于代码问题的报告。
CodeScanner：http://www.mobileinnovation.co.uk

看来我只要保证了 PushL和Pop匹配，所有的内存分配都会被记录下来，程序结束之前都会被释放掉。

 

本文转自：http://blog.joycode.com/yaodong/archive/2007/03/02/94095.joy
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