Vala编程语言高级特性-弱引用和所有权

弱引用

Vala 的内存管理基于自动引用计数。每次将对象赋值给变量时，其内部引用计数会增加 1；每次引用对象的变量超出作用域时，其内部引用计数会减少 1。如果引用计数达到 0，对象将被释放。

然而，在数据结构中可能会形成引用循环。例如，在树形数据结构中，子节点持有对其父节点的引用，而父节点也持有对子节点的引用；或者在双向链表中，每个元素持有对其前驱节点的引用，而前驱节点也持有对其后继节点的引用。

在这些情况下，即使对象应该被释放，它们也可能仅仅通过相互引用而保持存活状态。为了打破这种引用循环，您可以在其中一个引用上使用 weak 修饰符：

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class Node {
    public weak Node prev;
    public Node next;
}

这个主题在以下页面有详细解释：内存管理。

所有权

无主引用

通常在 Vala 中创建对象时，您会获得一个指向它的引用。具体来说，这意味着除了传递指向内存中对象的指针外，还会在对象本身中记录该指针的存在。同样，每当创建对象的另一个引用时，也会记录该引用。由于对象知道有多少个引用指向它，因此它可以在需要时自动被移除。这是内存管理的基础。

方法所有权

相反，无主引用不会记录在它们所引用的对象中。这允许对象在逻辑上应该被移除时被移除，而不管可能仍然存在对它的引用这一事实。实现这一点的常用方法是定义一个返回无主引用的方法，例如：

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class Test {
    private Object o;

    public unowned Object get_unowned_ref() {
        this.o = new Object();
        return this.o;
    }
}

当调用此方法时，为了收集对返回对象的引用，您必须期望收到一个弱引用：

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unowned Object o = get_unowned_ref();

这个看似过于复杂的例子的原因在于所有权的概念。

如果对象"o"没有存储在类中，那么当方法"get_unowned_ref"返回时，"o"将变为无主的（即没有对它的引用）。如果是这种情况，对象将被删除，并且该方法永远不会返回有效的引用。

如果返回值没有被定义为无主的，所有权将传递给调用代码。然而，调用代码期望的是一个无主引用，它无法接收所有权。

如果调用代码写成：

复制代码

Object o = get_unowned_ref();

Vala 将尝试获取无主引用所指向实例的引用或副本。

属性所有权

与普通方法相反，属性总是具有无主返回值。这意味着您不能返回在 get 方法内部创建的新对象。这也意味着您不能使用方法调用的有主返回值。这个有些令人困惑的事实是因为属性值由拥有该属性的对象所有。获取该属性值的调用不应从对象端窃取或复制（通过重复或增加引用计数）该值。

因此，以下示例将导致编译错误：

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public Object property {
    get {
        return new Object();   // 错误：属性返回一个无主引用，
                               // 新创建的对象将在 getter 作用域结束时被删除，
                               // getter 的调用者最终会收到一个指向已删除对象的无效引用。
    }
}

您也不能这样做：

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public string property {
    get {
        return getter_method();   // 错误：原因同上。
    }
}

public string getter_method() {
    return "some text"; // "some text" 在此处被复制并返回。
}

另一方面，这是完全可以的：

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public string property {
    get {
        return getter_method();   // 正确：getter_method 返回一个无主值
    }
}

public unowned string getter_method() {
    return "some text";
    // 不要担心文本没有赋值给任何强变量。
    // Vala 中的字面字符串始终由程序模块本身所有，
    // 并且只要模块在内存中，它们就存在。
}

unowned 修饰符可用于使自动属性的存储变为无主的。这意味着：

复制代码

public unowned Object property { get; private set; }

等同于：

cs 复制代码

private unowned Object _property;

public Object property {
    get { return _property; }
}

关键字 owned 可用于特别要求属性返回值的拥有所有权引用，从而导致属性值在对象端被复制。在添加 owned 关键字之前请三思。它是一个属性还是仅仅是一个 get_xxx 方法？您的设计中可能也存在问题。无论如何，以下代码是一个正确的片段：

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public owned Object property { owned get { return new Object(); } }

无主引用与后面描述的指针起着类似的作用。然而，它们比指针更易于使用，因为它们可以轻松转换为普通引用。但是，除非您知道自己在做什么，否则通常不应在程序中广泛使用它们。

所有权转移

关键字 owned 用于转移所有权。

作为参数类型的前缀，它意味着对象的所有权被转移到此代码上下文中。

作为类型转换运算符，它可用于避免复制非引用计数类，这通常在 Vala 中是不可能的。例如：

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Foo foo = (owned) bar;

这意味着 bar 将被设置为 null，而 foo 继承 bar 所引用对象的引用/所有权。