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std::weak_ptr

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std::weak_ptr
 
定义于头文件 <memory>
template< class T > class weak_ptr;
 (C++11 起)

std::weak_ptr 是一个智能指针，它持有一个非拥有（“弱”）引用，指向由 std::shared_ptr 管理的对象。必须将其转换为 std::shared_ptr 才能访问引用的对象。

std::weak_ptr 模拟临时所有权：当一个对象只需要在它存在时才被访问，并且可能随时被其他人删除时，使用 std::weak_ptr 来跟踪该对象，并将其转换为 std::shared_ptr 以获得临时所有权。如果此时原始的 std::shared_ptr 被销毁，则对象的生命周期会延长，直到临时的 std::shared_ptr 也被销毁。

std::weak_ptr 的另一个用途是打破由 std::shared_ptr 管理的对象形成的引用循环。如果此类循环被孤立（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，从而导致内存泄漏。为了防止这种情况，循环中的一个指针可以被设为弱指针。

目录

[编辑] 成员类型

成员类型 定义
element_type

T

(C++17 前)

std::remove_extent_t<T>

(C++17 起)

[编辑] 成员函数

 创建新的 weak_ptr
(public member function) [编辑]
 销毁 weak_ptr
(public member function) [编辑]
 赋值 weak_ptr
(public member function) [编辑]
修改器
 释放对管理对象的拥有权
(public member function) [编辑]
 交换管理对象
(public member function) [编辑]
观察器
 返回管理该对象的 shared_ptr 对象的数量
(public member function) [编辑]
 检查引用的对象是否已被删除
(public member function) [编辑]
 创建一个管理引用对象的 shared_ptr
(public member function) [编辑]
 提供弱指针的基于所有权的排序
(public member function) [编辑]
(C++26)
 提供基于所有者的弱指针哈希
(public member function) [编辑]
(C++26)
 提供基于所有者的弱指针相等比较
(public member function) [编辑]

[编辑] 非成员函数

(C++11)
 特化 std::swap 算法
(function template) [编辑]

[编辑] 辅助类

(C++20)
 原子弱指针
(class template specialization) [编辑]

[编辑] 推导指南 (自 C++17 起)

[编辑] 注释

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

  • 指向控制块的指针；以及
  • 它从中构建的 shared_ptr 的存储指针。

独立的存储指针是必要的，以确保将 shared_ptr 转换为 weak_ptr 然后再转换回来能够正确工作，即使对于别名 shared_ptr 也是如此。在不将其锁定为 shared_ptr 的情况下，无法访问 weak_ptr 中的存储指针。

特性测试宏 值 标准 特性
__cpp_lib_smart_ptr_owner_equality 202306L (C++26) 允许将 std::weak_ptr 用作无序关联容器中的键

[编辑] 示例

演示如何使用 lock 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

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

缺陷报告 应用于 发布时的行为 正确的行为
LWG 3001 C++17 element_type 未更新以支持数组 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"