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C++ 中的 weak_ptr 使用方法

2023-06-24 07:16:15 深夜i -- --

C++ weak_ptr 使用方法

C++中的weak_ptr是shared_ptr的一个重要扩展，它是一种指向资源的弱引用，它不会增加资源的引用计数，也不会拥有资源。一般来讲，weak_ptr用于检查一个被shared_ptr持有的资源是否已经被释放了，同时保证在使用该资源之前不会被释放掉。

weak_ptr的使用需要配合shared_ptr一起使用。在创建shared_ptr时，可以通过调用weak_ptr的构造函数来创建一个weak_ptr对象，从而得到shared_ptr对象的一个弱引用。例如：


std::shared_ptr<int> sp = std::make_shared<int>(42);
std::weak_ptr<int> wp(sp);

这样，就可以使用wp来检查sp指向的资源是否已经被释放掉了。例如：


if (wp.expired())
  std::cout << "The resource has been released." << std::endl;
else
  std::cout << "The resource is still available." << std::endl;

另外，如果需要访问shared_ptr指向的资源，可以使用weak_ptr的lock()方法。该方法会返回一个shared_ptr对象，如果资源已经被释放掉，则返回一个空的shared_ptr对象。例如：


std::shared_ptr<int> p = wp.lock();
if (p) {
  // 访问p指向的资源
  std::cout << *p << std::endl;
} else
  std::cout << "The resource has been released." << std::endl;

需要注意的是，在使用lock()方法时，需要进行非空性判断，以避免访问空对象的风险。

此外，如果希望避免shared_ptr指向的对象被释放，可以通过在shared_ptr中使用weak_ptr作为构造参数来实现。这样，即使所有的shared_ptr对象都被释放掉了，weak_ptr对象依然可以通过lock()方法得到一个指向对象的shared_ptr对象。例如：


std::weak_ptr<int> wp;
{
  std::shared_ptr<int> sp = std::make_shared<int>(42);
  wp = sp;
}
std::shared_ptr<int> p = wp.lock();
if (p) {
  std::cout << *p << std::endl;
} else
  std::cout << "The resource has been released." << std::endl;

在上面的例子中，wp作为sp的拷贝构造函数的参数，所以wp指向了sp指向的资源。当程序退出了sp所在的作用域时，sp被释放掉了，但是通过wp仍然可以得到一个指向资源的shared_ptr对象。

总之，C++中的weak_ptr是一个非常有用的工具，可以解决shared_ptr的循环引用问题，同时还可以检查所指向的资源是否已经被释放。在使用时需要注意非空性判断，以保证程序的健壮性。

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