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c++怎么使用智能指针weak_ptr_c++中weak_ptr的作用与用法示例

冰火之心

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发布时间:2025-11-05 21:37:02

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来源于php中文网

原创

weak_ptr用于解决shared_ptr循环引用问题,如两个shared_ptr相互引用导致内存泄漏,通过将其中一个改为weak_ptr可打破循环,不增加引用计数,仅在需要时用lock提升为shared_ptr访问对象。

c++怎么使用智能指针weak_ptr_c++中weak_ptr的作用与用法示例

weak_ptr 是 C++ 中用于解决 shared_ptr 循环引用问题的智能指针。它不增加对象的引用计数,只是一个“弱”引用,用来观察由 shared_ptr 管理的对象是否还存在。

weak_ptr 的作用

当两个或多个 shared_ptr 相互持有对方时,会形成循环引用,导致内存无法释放。例如:

// 错误示例:循环引用 struct Node { std::shared_ptr parent; std::shared_ptr child; };

如果 parent 指向 child,child 又通过 parent 成员指向父节点,引用计数永远不为 0,析构函数不会调用,造成内存泄漏。

使用 weak_ptr 可打破这种循环。它不参与引用计数,只在需要时临时提升为 shared_ptr 来访问对象。

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基本用法与操作

weak_ptr 常见操作包括构造、提升为 shared_ptr(lock)、检查对象是否存活(expired)等。

std::shared_ptr sp = std::make_shared(42); std::weak_ptr wp = sp; // 从 shared_ptr 构造 weak_ptr // 使用 lock 提升为 shared_ptr if (auto temp = wp.lock()) { std::cout

实际应用示例:双向链表或树结构

常见于有父子关系的结构中,父节点用 shared_ptr 管理子节点,子节点用 weak_ptr 回指父节点。

#include #include struct TreeNode; using NodePtr = std::shared_ptr; using WeakPtr = std::weak_ptr; struct TreeNode { int value; NodePtr left, right; WeakPtr parent; // 防止循环引用 TreeNode(int v) : value(v) {} ~TreeNode() { std::cout parent = parent; // weak_ptr 自动从 shared_ptr 赋值 } int main() { auto root = std::make_shared(1); auto left = std::make_shared(2); root->left = left; setParent(left, root); // 通过 weak_ptr 访问父节点 if (auto p = left->parent.lock()) { std::cout value

在这个例子中,left 节点通过 weak_ptr 弱引用父节点,不会影响 root 的引用计数,因此当 main 结束时,所有对象都能被正确释放。

基本上就这些。weak_ptr 不复杂但容易忽略,关键在于识别可能的循环引用场景,并用它来“断环”。

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