[转自 https://www.cnblogs.com/diysoul/p/5930372.html]
weak_ptr 是一种不控制对象生命周期的智能指针, 它指向一个 shared_ptr 管理的对象. 进行该对象的内存管理的是那个强引用的 shared_ptr. weak_ptr只是提供了对管理对象的一个访问手段.
weak_ptr 设计的目的是为配合 shared_ptr 而引入的一种智能指针来协助 shared_ptr 工作, 它只可以从一个 shared_ptr 或另一个 weak_ptr 对象构造, 它的构造和析构不会引起引用记数的增加或减少.
定义在 memory 文件中(非memory.h), 命名空间为 std.
weak_ptr 使用:
std::shared_ptr<int> sp(new int(10));
std::weak_ptr<int> wp(sp);
wp = sp;
printf("%d
", wp.use_count()); // 1
wp.reset();
printf("%d
", wp); // 0
// 检查 weak_ptr 内部对象的合法性.
if (std::shared_ptr<int> sp = wp.lock())
{
}
成员函数
weak_ptr 没有重载*和->但可以使用 lock 获得一个可用的 shared_ptr 对象. 注意, weak_ptr 在使用前需要检查合法性.
expired 用于检测所管理的对象是否已经释放, 如果已经释放, 返回 true; 否则返回 false.
lock 用于获取所管理的对象的强引用(shared_ptr). 如果 expired 为 true, 返回一个空的 shared_ptr; 否则返回一个 shared_ptr, 其内部对象指向与 weak_ptr 相同.
use_count 返回与 shared_ptr 共享的对象的引用计数.
reset 将 weak_ptr 置空.
weak_ptr 支持拷贝或赋值, 但不会影响对应的 shared_ptr 内部对象的计数.
使用 weak_ptr 解决 shared_ptr 因循环引有不能释放资源的问题
使用 shared_ptr 时, shared_ptr 为强引用, 如果存在循环引用, 将导致内存泄露. 而 weak_ptr 为弱引用, 可以避免此问题, 其原理:
对于弱引用来说, 当引用的对象活着的时候弱引用不一定存在. 仅仅是当它存在的时候的一个引用, 弱引用并不修改该对象的引用计数, 这意味这弱引用它并不对对象的内存进行管理.
weak_ptr 在功能上类似于普通指针, 然而一个比较大的区别是, 弱引用能检测到所管理的对象是否已经被释放, 从而避免访问非法内存。
注意: 虽然通过弱引用指针可以有效的解除循环引用, 但这种方式必须在程序员能预见会出现循环引用的情况下才能使用, 也可以是说这个仅仅是一种编译期的解决方案, 如果程序在运行过程中出现了循环引用, 还是会造成内存泄漏.
1 class CB; 2 class CA; 3 4 class CA 5 { 6 public: 7 CA(){} 8 ~CA(){PRINT_FUN();} 9 10 void Register(const std::shared_ptr<CB>& sp) 11 { 12 m_spb = sp; 13 } 14 15 private: 16 std::weak_ptr<CB> m_spb; 17 }; 18 19 class CB 20 { 21 public: 22 CB(){}; 23 ~CB(){PRINT_FUN();}; 24 25 void Register(const std::shared_ptr<CA>& sp) 26 { 27 m_spa = sp; 28 } 29 30 private: 31 std::shared_ptr<CA> m_spa; 32 }; 33 34 std::shared_ptr<CA> spa(new CA); 35 std::shared_ptr<CB> spb(new CB); 36 37 spb->Register(spa); 38 spa->Register(spb); 39 printf("%d ", spb.use_count()); // 1 40 printf("%d ", spa.use_count()); // 2
一个循环依赖的例子,来自<C++标准库(第2版)>
1 class Person : public enable_shared_from_this<Person> 2 { 3 public: 4 Person(const string& name) 5 : m_name {name} 6 { 7 } 8 9 ~Person() 10 { 11 cout << "release " << m_name << endl; 12 } 13 14 string getName() const 15 { 16 return m_name; 17 } 18 19 void setFather(shared_ptr<Person> f) 20 { 21 m_father = f; 22 if (f) 23 { 24 f->m_kids.push_back(shared_from_this()); 25 } 26 } 27 28 void setMother(shared_ptr<Person> m) 29 { 30 m_mother = m; 31 if (m) 32 { 33 m->m_kids.push_back(shared_from_this()); 34 } 35 } 36 37 shared_ptr<Person> getKid(size_t idx) 38 { 39 if (idx < m_kids.size()) 40 { 41 weak_ptr<Person> p = m_kids.at(idx); 42 if (!p.expired()) 43 { 44 return p.lock(); 45 } 46 } 47 return nullptr; 48 } 49 50 private: 51 string m_name; 52 shared_ptr<Person> m_father; 53 shared_ptr<Person> m_mother; 54 //vector<shared_ptr<Person>> m_kids; // 循环依赖 55 vector<weak_ptr<Person>> m_kids; 56 }; 57 58 59 // 测试代码 60 shared_ptr<Person> jack {make_shared<Person>("Jack")}; 61 shared_ptr<Person> lucy {make_shared<Person>("Lucy")}; 62 shared_ptr<Person> john {make_shared<Person>("John")}; 63 john->setFather(jack); 64 john->setMother(lucy); 65 66 auto p = jack->getKid(0); 67 if (p) 68 { 69 cout << p->getName() << endl; 70 }