引用计数 · scoped_refptr 与对象的生死

引用计数 · scoped_refptr 与对象的生死

上一章说，WebRTC 靠 PostTask 在线程间投递任务。但这带来一个尖锐问题：一个对象被投递到别的线程异步使用，执行时它还活着吗？会不会已经被原线程销毁了？WebRTC 的答案是引用计数——这一章看它。

问题：异步世界里，谁来销毁对象

同步单线程代码里，对象生死很清楚：出了作用域就析构。但 WebRTC 是异步多线程的：

三个零件：接口、实现、智能指针

WebRTC 的引用计数由三部分组成（比 shared_ptr 更“侵入式”——计数长在对象自己身上）：

1. RefCountInterface：计数接口

// api/ref_count.h(节选)
class RefCountInterface {
 public:
  virtual void AddRef() const = 0;
  virtual RefCountReleaseStatus Release() const = 0;   // 返回是否"刚丢掉最后一个引用"
};

任何想被引用计数管理的类，实现这个接口：AddRef 计数 +1，Release 计数 -1 并在归 0 时返回 kDroppedLastRef。

2. RefCountedObject<T>：自动加计数的实现

你不用手写计数逻辑，RefCountedObject<T> 帮你把原子计数混入任意类 T（真实源码 ref_counted_object.h:21）：

// ref_counted_object.h(节选)
template <class T>
class RefCountedObject : public T {           // 继承 T,给它加上引用计数
  RefCountReleaseStatus Release() const override {
    // 原子减,归 0 时 delete this
    if (status == RefCountReleaseStatus::kDroppedLastRef) { delete this; }
    ...
  }
  mutable webrtc::webrtc_impl::RefCounter ref_count_{0};   // 原子计数器
};

通常用工厂函数 make_ref_counted<MyClass>(args...) 创建——它 new 一个 RefCountedObject<MyClass> 并返回 scoped_refptr。原子计数保证多线程 AddRef/Release 安全。

3. scoped_refptr<T>：RAII 智能指针

手动 AddRef/Release 容易忘、容易漏——所以几乎没人手动调。你用 scoped_refptr<T>，它在构造 / 拷贝时自动 AddRef、析构时自动 Release（真实源码 scoped_refptr.h）：

// scoped_refptr.h(节选,精简)
template <typename T>
class scoped_refptr {
  scoped_refptr(const scoped_refptr& r) : ptr_(r.get()) { if (ptr_) ptr_->AddRef(); }
  ~scoped_refptr() { if (ptr_) ptr_->Release(); }      // 出作用域自动 -1
  scoped_refptr(scoped_refptr&& r) noexcept : ptr_(r.release()) {}  // 移动不加计数
  T* get() const { return ptr_; }
 private:
  T* ptr_;
};

为什么到处是 scoped_refptr

现在回头看前面各部分，就懂了：PeerConnectionInterface、MediaStreamTrackInterface、RtpSenderInterface、RTCCertificate……WebRTC 的 API 对象几乎清一色用 scoped_refptr 返回和传递。原因就是上面说的：这些对象跨线程、被多方持有、生命周期不确定，必须用引用计数管理。CreatePeerConnection 返回 scoped_refptr<PeerConnectionInterface>——你现在知道这个类型不是随便选的，而是异步架构的必然。

小结与下一章

WebRTC 用引用计数管理异步多线程下的对象生死：对象记“多少人引用我”、归 0 自毁，免去了“谁负责 delete”的难题。三个零件：RefCountInterface（AddRef/Release 接口）、RefCountedObject<T>（把原子计数混入任意类，归 0 delete this，配 make_ref_counted）、scoped_refptr<T>（RAII 智能指针：拷贝 +1、析构 -1、移动零成本）。跨线程任务捕获 scoped_refptr 即给对象续命——这是 WebRTC 异步安全的生命线，也是API 对象清一色 scoped_refptr 的原因。

对象在系统里传递时，还有一样东西天天在传——媒体数据缓冲。它多到必须“零拷贝”。下一章看 WebRTC 的缓冲设计。👉 零拷贝缓冲。

参考资料

• [1] libwebrtc 源码.api/scoped_refptr.h、api/ref_count.h、rtc_base/ref_counted_object.h、rtc_base/ref_counter.h。
• [2] libwebrtc 源码.api/make_ref_counted.h（make_ref_counted 工厂）。
• [3] 关联线程与任务队列、代理模式、工厂。