本地C++库 - 谁需要释放内存，如何释放？

Question

这段是关于Android的。情况如下：

C++库和Java包装类再加上本地函数（JNI），用于处理来自库中的C++类。当通用Java代码需要C++对象时，它会创建相应的Java包装器对象，该对象通过本地函数创建C++对象，并将指针记入“long”变量。在所有后续操作中，包装器将此指针传递给本地函数等。

问题是什么：

如何在结束时释放所有分配的C++对象？目前，每个包装类都有一个“finalize”方法，在其中调用本地函数以释放C++对象，但Android不能保证调用“finalize”！另一方面，通常C++库不知道Java代码分配了多少个和哪些类型的C++对象。

当我们的Java应用程序终止时，剩余的已分配内存会发生什么情况，当操作系统卸载库时，Android会自动释放使用本地库的整个堆吗？

- ggurov

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你会在这里找到你需要的答案：https://dev59.com/anE95IYBdhLWcg3wAo9U - JACH

讨论的实质是“finalize不确定”，这一点我在我的问题中指出了。@rsp的提议仅适用于简单情况——当整个对象的生命周期位于连续的代码片段中时。今天的事件驱动编程通常包含更复杂的场景。 - ggurov

Answer 1

在进程生命周期结束时，所有进程内存（包括Java和C++堆）将被系统释放和回收。但是需要注意的是，Android活动关闭并不一定意味着进程已经结束。我不确定那里的进程关闭策略是什么。

另一方面，依赖垃圾回收和finalize()听起来对我来说是很好的设计。你声称“Android不能保证finalize()”。你有这方面的引用吗？因为如果它附带一个免责声明：“当对象作为进程关闭的一部分被释放时...”，那么我们仍然没问题。

如果你非常谨慎，你可以编写自己的malloc()/free()/realloc()包装器，存储所有分配对象的列表，并引入一个清理函数，遍历该列表并释放它们。然而，包含Java对象的情况可能会处于奇怪的僵尸状态，其中内存已从它们下面释放。这是一个非常容易出错的棘手命题。所以我仍然会说 - 相信垃圾回收器。缺乏垃圾回收将会......令人不安。

- Seva Alekseyev

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在进程生命周期结束时，所有进程内存（包括Java和C++堆）将被系统释放和回收。如果这是确定的，那对我来说就足够了。Android活动关闭并不一定意味着进程结束。需要在主要活动完成后一段时间，或者可以通过System.exit或android.os.Process.killProcess强制结束。你有引用吗？不完全有，但这是我从引用链接和之前阅读过的其他链接中得出的印象。实际上，我进行了测试，在终结器中放置Log.w - 在进程死亡之前或之后没有任何消息。 - ggurov

如果你非常谨慎，你可以编写自己的...- 是的，我考虑过类似的事情。开始在JNI_OnUnload()上进行清理。不幸的是，JNI_OnUnload从未被调用过。如果确保系统会在库卸载时释放所有内容，那么就没有必要浪费时间编写这样的清理程序了。 - ggurov

Answer 2

由于范式的差异，您必须将显式销毁纳入到使用C++资源实现的Java对象中。因此需要一个close()或其他类似的方法。JNI也会遇到同样的问题，因此那些问题的答案也适用于您：

强制Java调用我的C++析构函数(JNI)

至于关闭时的内存问题，我认为最好不要依赖它。如果您达到了干净的状态，valgrind等工具可以确保您没有泄漏。

但从技术角度来看，由于Android基于Linux，我想它会像通常一样在进程关闭时释放所有内存。利用这一点可以使您的程序比显式释放内存更快地退出（仅限于专家使用其他方法确保程序正确性并且在运行时没有泄漏）。

- HostileFork says dont trust SE

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关于你的链接，可以看看我对JACH的回答，问题是一样的。C++对象的某些包装可能深藏在程序对象的层次结构中，而关于这个层次结构的顶层，没有人会知道它的存在。"我想它会像通常一样，在进程关闭时释放所有内存" - 我希望如此。 - ggurov

Answer 3

我们正在使用JNIs，遇到了这样的问题

实际上，问题在于我们过载了finalize()来进行清理。我们通过删除finalize()并创建一个clean()来解决了这个问题。这个clean()调用JNI函数来执行适当的删除操作（并将C++指针设置为null，以防万一）。我们像在C++中使用delete一样，在变量超出范围时调用clean()。

这对我们很有效。希望对你也有帮助。祝好运！

- JACH

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几乎每个人都支持这种方法，但是想象一下：在Java对象X中的C++指针，它位于对象Y中，而对象Y又位于Z中。您可以在X中创建clean()方法，但是您还需要在Y和Z中定义此类方法！也就是说，为了在整个Java程序中模拟C++析构函数样式，您需要为每种情况都定义方法。我更喜欢认为Android将释放整个堆，这是我们必须期望的正常行为。 - ggurov