C++智能指针--weak_ptr

weak_ptr是对对象的一种弱引用，它不会添加对象的引用计数。weak_ptr和shared_ptr之间能够相互转换。shared_ptr能够直接赋值给week_ptr，week_ptr可通过调用lock函数来获得shared_ptr（假设对象已经被释放，则返回一个空的shared_ptr）。

    单纯使用shared_ptr有时会产生问题，考虑以下的代码：

class A;
class B;
typedef shared_ptr<A> A_Share;
typedef shared_ptr<B> B_Share;
class A
{
public:
        B_Share m_b;
};

class B
{
public:
        A_Share m_a;
};

A_Share a(new A());
B_Share b(new B());
a.m_b = b;
b.m_a = a;

    在上面的代码中，a和b相互进行引用。在a和b离开作用域时，a和b的引用计数都是1，内存没有正常释放。

这就是所谓的循环引用。

一般来讲。解除这样的循环引用有以下有三种可行的方法：

1. 当仅仅剩下最后一个引用的时候须要手动打破循环引用释放对象。

2. 当parent的生存期超过children的生存期的时候。children改为使用一个普通指针指向parent。

3. 使用弱引用的智能指针打破这样的循环引用。

尽管这三种方法都可行，但方法1和方法2都须要程序猿手动控制。麻烦且easy出错。

这里主要介绍一下第三种方法和boost中的弱引用的智能指针boost::weak_ptr。解决方法是将A和B中的随意一个类声明的变量改为week_ptr类型的。比方，改动类B后的代码例如以下：

class B
{
public:
       weak_ptr<A>  m_a;
}

    改动后，b.m_a = a不会添加A对象的引用计数，因此a离开作用域时，引用计数为0。B对象的引用计数为2。在a和b离开作用域时，引用计数各减1后也为0。

强引用和弱引用

一个强引用当被引用的对象活着的话，这个引用也存在（就是说。当至少有一个强引用，那么这个对象就不能被释放）。boost::share_ptr就是强引用。

相对而言，弱引用当引用的对象活着的时候不一定存在。不过当它存在的时候的一个引用。弱引用并不改动该对象的引用计数，这意味这弱引用它并不正确对象的内存进行管理。在功能上类似于普通指针。然而一个比較大的差别是。弱引用能检測到所管理的对象是否已经被释放，从而避免訪问非法内存。

boost::weak_ptr

boost::weak_ptr<T>是boost提供的一个弱引用的智能指针，它的声明能够简化例如以下：

namespace boost {

    template<typename T> class weak_ptr {
    public:
        template <typename Y>
        weak_ptr(const shared_ptr<Y>& r);

        weak_ptr(const weak_ptr& r);

        ~weak_ptr();

        T* get() const;
        bool expired() const;
        shared_ptr<T> lock() const;
    };
}

能够看到。boost::weak_ptr必须从一个boost::share_ptr或还有一个boost::weak_ptr转换而来，这也说明，进行该对象的内存管理的是那个强引用的boost::share_ptr。boost::weak_ptr仅仅是提供了对管理对象的一个訪问手段。

boost::weak_ptr除了对所管理对象的基本訪问功能（通过get()函数）外，还有两个经常使用的功能函数：expired()用于检測所管理的对象是否已经释放；lock()用于获取所管理的对象的强引用指针。

通过boost::weak_ptr来打破循环引用

因为弱引用不更改引用计数，类似普通指针，仅仅要把循环引用的一方使用弱引用，就可以解除循环引用。对于上面的那个样例来说，仅仅要把class B的定义进行改动就可以

最后值得一提的是,尽管通过弱引用指针能够有效的解除循环引用。但这样的方式必须在程序猿能预见会出现循环引用的情况下才干使用，也能够是说这个不过一种编译期的解决方式，假设程序在执行过程中出现了循环引用，还是会造成内存泄漏的。因此，不要觉得只要使用了智能指针便能杜绝内存泄漏。

毕竟。对于C++来说。因为没有垃圾回收机制，内存泄漏对每个程序猿来说都是一个很头痛的问题。