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std::weak_ptr

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std::weak_ptr
 
定义在头文件 <memory> 中
template< class T > class weak_ptr;
 (自 C++11 起)

std::weak_ptr 是一个智能指针，它持有对由 std::shared_ptr 管理的对象的非拥有（“弱”）引用。它必须转换为 std::shared_ptr 才能访问所引用的对象。

std::weak_ptr 模拟临时所有权：当只需要访问存在的对象时，并且该对象可能随时被其他人删除，std::weak_ptr 用于跟踪该对象，并且它被转换为 std::shared_ptr 以获取临时所有权。如果原始的 std::shared_ptr 在此时被销毁，则该对象的生存期将延长，直到临时 std::shared_ptr 也被销毁。

std::weak_ptr 的另一种用途是打破由 std::shared_ptr 管理的对象形成的引用循环。如果这样的循环是孤立的（即，没有外部共享指针指向该循环），则 shared_ptr 引用计数无法达到零，并且内存会泄漏。为了防止这种情况，循环中的一个指针 可以变为弱指针。

内容

[编辑] 成员类型

成员类型 定义
element_type

T

(直到 C++17)

std::remove_extent_t<T>

(自 C++17 起)

[编辑] 成员函数

 创建一个新的 weak_ptr
(公共成员函数) [编辑]
 销毁一个 weak_ptr
(公共成员函数) [编辑]
 分配 weak_ptr
(公共成员函数) [编辑]
修饰符
 释放对托管对象的拥有权
(公共成员函数) [编辑]
 交换托管对象
(公共成员函数) [编辑]
观察者
 返回管理该对象的 shared_ptr 对象的数量
(公有成员函数) [编辑]
 检查所引用对象是否已被删除
(公有成员函数) [编辑]
 创建管理引用对象的 shared_ptr
(公有成员函数) [编辑]
 提供弱指针的所有者优先排序
(公有成员函数) [编辑]
(C++26)
 提供弱指针的所有者优先哈希
(公有成员函数) [编辑]
(C++26)
 提供弱指针的所有者优先相等比较
(公有成员函数) [编辑]

[编辑] 非成员函数

(C++11)
 专门化了 std::swap 算法
(函数模板) [编辑]

[编辑] 辅助类

(C++20)
 原子弱指针
(类模板专门化) [编辑]

[编辑] 推断指南 (自 C++17 起)

[编辑] 注释

类似于 std::shared_ptr，weak_ptr 的典型实现存储两个指针

  • 指向控制块的指针；以及
  • 它从其构造的 shared_ptr 中存储的指针。

需要一个单独的存储指针来确保将 shared_ptr 转换为 weak_ptr 然后转换回 shared_ptr 的操作能够正确执行，即使对于别名 shared_ptr 也是如此。 在不将 weak_ptr 锁定到 shared_ptr 的情况下，无法访问 weak_ptr 中的存储指针。

功能测试 宏 值 Std 功能
__cpp_lib_smart_ptr_owner_equality 202306L (C++26) 启用将 std::weak_ptr 用作 无序关联容器 中的键

[编辑] 示例

演示如何使用锁定来确保指针的有效性。

运行此代码
#include <iostream>
#include <memory>
 
std::weak_ptr<int> gw;
 
void observe()
{
    std::cout << "gw.use_count() == " << gw.use_count() << "; ";
    // we have to make a copy of shared pointer before usage:
    if (std::shared_ptr<int> spt = gw.lock())
        std::cout << "*spt == " << *spt << '\n';
    else
        std::cout << "gw is expired\n";
}
 
int main()
{
    {
        auto sp = std::make_shared<int>(42);
        gw = sp;
 
        observe();
    }
 
    observe();
}

输出

gw.use_count() == 1; *spt == 42
gw.use_count() == 0; gw is expired

[编辑] 缺陷报告

以下行为变更缺陷报告已追溯应用到先前发布的 C++ 标准。

DR 应用到 已发布的行为 正确行为
LWG 3001 C++17 element_type 未针对数组支持更新 已更新

[编辑] 另请参阅

(C++11)
 具有唯一对象所有权语义的智能指针
(类模板) [编辑]
(C++11)
 具有共享对象所有权语义的智能指针
(类模板) [编辑]
取自 "https://cppreference.cn/mwiki/index.php?title=cpp/memory/weak_ptr&oldid=173517"