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std::weak_ptr

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(C++23)(C++23)
 
std::weak_ptr
 
定义于头文件 <memory>
template< class T > class weak_ptr;
 (自 C++11 起)

std::weak_ptr 是一个智能指针，它保有对由 std::shared_ptr 管理的对象的非占有 (“弱”) 引用。它必须被转换为 std::shared_ptr 以访问被引用的对象。

std::weak_ptr 建模了临时所有权：当一个对象仅在它存在时才需要被访问，并且它可能在任何时候被其他人删除，std::weak_ptr 被用于追踪该对象，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，则对象的生命周期将被延长，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环。如果这种环是孤立的 (即，没有外部共享指针指向该环)，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，环中的一个指针 可以被设为弱引用。

目录

[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
(公开成员函数) [编辑]
 销毁一个 weak_ptr
(公开成员函数) [编辑]
 赋值 weak_ptr
(公开成员函数) [编辑]
修改器
 释放对被管理对象的所有权
(公开成员函数) [编辑]
 交换被管理的对象
(公开成员函数) [编辑]
观察器
 返回管理该对象的 shared_ptr 对象的数量
(公开成员函数) [编辑]
 检查被引用的对象是否已被删除
(公开成员函数) [编辑]
 创建一个管理被引用对象的 shared_ptr
(公开成员函数) [编辑]
 提供基于所有者的弱指针排序
(公开成员函数) [编辑]
(C++26)
 提供基于所有者的弱指针哈希
(公开成员函数) [编辑]
(C++26)
 提供基于所有者的弱指针相等比较
(公开成员函数) [编辑]

[编辑] 非成员函数

(C++11)
 特化 std::swap 算法
(函数模板) [编辑]

[编辑] 辅助类

(C++20)
 原子弱指针
(类模板特化) [编辑]

[编辑] 推导指引 (自 C++17 起)

[编辑] 注解

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

  • 一个指向控制块的指针；以及
  • 它从其构造的 shared_ptr 中存储的指针。

一个单独存储的指针是必要的，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。不将其锁定为 shared_ptr，就无法访问 weak_ptr 中存储的指针。

特性测试 宏 值 Std 特性
__cpp_lib_smart_ptr_owner_equality 202306L (C++26) 启用在 无序关联容器 中使用 std::weak_ptr 作为键

[编辑] 示例

演示如何使用 lock 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被追溯应用于先前发布的 C++ 标准。

DR 应用于 已发布行为 正确行为
LWG 3001 C++17 element_type 未针对数组支持进行更新 已更新

[编辑] 参见

(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]
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