delphi - 如何确定动态数组的引用数量？

Question

根据这个问题( Dynamic arrays and memory management in Delphi )，如果我在 Delphi 中创建动态数组，如何访问引用计数？

SetLength(a1, 100);
a2 := a1;
// The reference count for the array pointed to by both
// a1 and a2 should be 2. How do I retrieve this?

另外，如果引用计数可以访问的话，是否也可以手动修改呢？后一个问题主要是理论性的，而不是实际使用的(与上面的第一个问题不同)。

Answer 1

您可以通过检查System单元中的代码来了解如何管理引用计数。以下是 XE3 源代码中的相关部分:

type
  PDynArrayRec = ^TDynArrayRec;
  TDynArrayRec = packed record
  {$IFDEF CPUX64}
    _Padding: LongInt; // Make 16 byte align for payload..
  {$ENDIF}
    RefCnt: LongInt;
    Length: NativeInt;
  end;
....
procedure _DynArrayAddRef(P: Pointer);
begin
  if P <> nil then
    AtomicIncrement(PDynArrayRec(PByte(P) - SizeOf(TDynArrayRec))^.RefCnt);
end;

function _DynArrayRelease(P: Pointer): LongInt;
begin
  Result := AtomicDecrement(PDynArrayRec(PByte(P) - SizeOf(TDynArrayRec))^.RefCnt);
end;

动态数组变量保存一个指针。如果数组为空，则指针为 nil。否则，指针包含数组第一个元素的地址。在数组的第一个元素之前存储数组的元数据。 TDynArrayRec 类型描述了该元数据。

因此，如果您希望读取引用计数，您可以使用与 RTL 完全相同的技术。例如:

function DynArrayRefCount(P: Pointer): LongInt;
begin
  if P <> nil then
    Result := PDynArrayRec(PByte(P) - SizeOf(TDynArrayRec))^.RefCnt
  else
    Result := 0;
end;

如果您想修改引用计数，则可以通过公开System中的函数来实现:

procedure DynArrayAddRef(P: Pointer);
asm
  JMP    System.@DynArrayAddRef
end;

function DynArrayRelease(P: Pointer): LongInt;
asm
  JMP    System.@DynArrayRelease
end;

请注意，RTL 设计者选择的名称 DynArrayRelease 有点误导，因为它只是减少了引用计数。当计数达到零时，它不会释放内存。

请注意，我不确定您为什么要这样做。请记住，一旦开始修改引用计数，您就必须对其正确性承担全部责任。例如，这个程序泄漏:

{$APPTYPE CONSOLE}

var
  a, b: array of Integer;

type
  PDynArrayRec = ^TDynArrayRec;
  TDynArrayRec = packed record
  {$IFDEF CPUX64}
    _Padding: LongInt; // Make 16 byte align for payload..
  {$ENDIF}
    RefCnt: LongInt;
    Length: NativeInt;
  end;

function DynArrayRefCount(P: Pointer): LongInt;
begin
  if P <> nil then
    Result := PDynArrayRec(PByte(P) - SizeOf(TDynArrayRec))^.RefCnt
  else
    Result := 0;
end;

procedure DynArrayAddRef(P: Pointer);
asm
  JMP    System.@DynArrayAddRef
end;

function DynArrayRelease(P: Pointer): LongInt;
asm
  JMP    System.@DynArrayRelease
end;

begin
  ReportMemoryLeaksOnShutdown := True;
  SetLength(a, 1);
  Writeln(DynArrayRefCount(a));
  b := a;
  Writeln(DynArrayRefCount(a));
  DynArrayAddRef(a);
  Writeln(DynArrayRefCount(a));
  a := nil;
  Writeln(DynArrayRefCount(b));
  b := nil;
  Writeln(DynArrayRefCount(b));
end.

如果您调用 DynArrayRelease 将引用计数归零，那么出于上面讨论的原因，您还需要处置该数组。我从未遇到过需要操作引用计数的问题，强烈建议您避免这样做。

最后一点。 RTL 不通过其公共(public)接口(interface)提供此功能。这意味着以上所有内容都是私有(private)实现细节。因此在未来的版本中可能会发生变化。如果您确实尝试读取或修改引用计数，那么您必须认识到这样做依赖于此类实现细节。