使用 weak_ptr 可打破 shared_ptr 的循环引用。在双向关联中，一方用 shared_ptr，另一方用 weak_ptr，避免引用计数无法归零，确保对象正确析构，防止内存泄漏。
在C++中，shared_ptr 是一种基于引用计数的智能指针，能自动管理动态分配对象的生命周期。当多个 shared_ptr 指向同一对象时，引用计数增加；当指针被销毁或重置时，引用计数减少；计数为0时，对象自动释放。
但使用 shared_ptr 时容易出现循环引用问题，导致内存无法释放。例如两个对象互相持有对方的 shared_ptr，即使外部不再使用它们，引用计数也不为零，造成内存泄漏。
循环引用的典型例子
考虑两个类 A 和 B，彼此持有对方的 shared_ptr：
#includestruct B; struct A { std::shared_ptr ptr; ~A() { std::cout << "A destroyed\n"; } }; struct B { std::shared_ptr ptr; ~B() { std::cout << "B destroyed\n"; } }; int main() { auto a = std::make_shared(); auto b = std::make_shared(); a->ptr = b; b->ptr = a; } // a 和 b 离开作用域，但 A 和 B 的对象不会被析构
在这个例子中，a 和 b 的引用计数都为2：一个来自外部变量，另一个来自对方对象的成员。当 main 函数结束时，外部引用消失，引用计数变为1，但由于互相引用，对象无法被销毁。
weak_ptr 如何打破循环引用
weak_ptr 是一种不增加引用计数的弱引用指针，它指向由 shared_ptr 管理的对象，但不影响其生命周期。它用于观察对象是否还存在，需要时可提升为 shared_ptr。解决上述问题的方法是：将其中一个方向的 shared_ptr 改为 weak_ptr，从而打破引用环。
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修改上面的例子：
struct B {
std::weak_ptr ptr; // 使用 weak_ptr 替代 shared_ptr
~B() { std::cout << "B destroyed\n"; }
};
此时，B 持有的是 A 的弱引用，不增加 A 的引用计数。当 main 函数结束时：
- a 的引用计数为1（来自 main 中的变量）
- b 的引用计数为1（来自 main 中的变量）
一旦 a 和 b 离开作用域，引用计数归零，A 和 B 的对象都能被正确析构。
weak_ptr 的常用操作
由于 weak_ptr 不保证所指对象一定存在，使用前需检查：- lock()：返回一个 shared_ptr，若对象已释放，则返回空 shared_ptr
- expired()：判断所指对象是否已被释放（不推荐直接使用，因有竞态风险）
- reset()：释放 weak_ptr 的引用
示例用法：
std::shared_ptr get_ptr() { if (auto p = b.ptr.lock()) { return p; // 对象仍存在 } else { return nullptr; // 对象已释放 } }
总结与建议
在设计涉及双向关联的对象结构时，应避免双方都使用 shared_ptr。通常做法是：- 父节点使用 shared_ptr 指向子节点
- 子节点使用 weak_ptr 指向父节点
这样既能访问父节点，又不会延长其生命周期，有效防止循环引用。
基本上就这些。合理使用 weak_ptr，可以安全地打破 shared_ptr 的循环依赖，让资源得以正确释放。
