weak_ptr的作用及应用场景——shared_ptr的循环引用问题

￡神魔★判官ぃ 2022-07-18 01:22 176阅读 0赞

weak\_ptr 是为了辅助shared\_ptr而引入的一种智能指针，它存在的意义就是协助shared\_ptr更好的完成工作，我们可以把它比做成一个秘书或助理。

weak\_ptr的构造和析构并不会改变引用计数的大小，它可以由一个shared\_ptr或weak\_ptr的对象构造获得。它没有对“\*”和“->”的重载，但可以使用lock获得一个可用的shared\_ptr对象。

当面试官问到weak\_ptr智能指针的时候，你可以举出一个场景来说明它的作用

场景--------------解决shared\_ptr的循环引用问题

我们知道，智能指针shared\_ptr采用的是引用计数的方式，下面我们来写一个双向链表。

#include<iostream>
    #include<boost/shared_ptr.hpp>
    #include<boost/weak_ptr.hpp>
    
    using namespace std;
    
    struct Node
    {
    	int _data;
    	boost::shared_ptr<Node> _next;
    	boost::shared_ptr<Node> _prev;
    };
    
    int main()
    {
    	boost::shared_ptr<Node> sp1(new Node);
    	boost::shared_ptr<Node> sp2(new Node);
    	sp1->_next = sp2;
    	sp2->_prev = sp1;
    	system("pause");
    	return 0;
    }

我们暂且将这两块空间称为Node1，和Node2,。我们从上述代码中可知，sp1，sp2，\_next，\_prev均为shared\_ptr类型的智能指针。sp1与sp2->prev都指向Node1，所以sp1的引用计数为2，同理sp1->\_next与sp2都指向Node2，所以sp2的引用计数也为2。这是前提，注意，问题来了。

![Center][]

当我们想销毁这个链表或者说销毁一个结点的时候，我们需要将引用计数置为1，假如，我们要delete sp2这块空间，我们需要将sp2的引用计数置为1，就是说我们需要将sp1->\_next这个指针销毁掉。把sp2->\_next销毁， 就意味着先要把sp1销毁。

如果想把sp1销毁，就要把sp1的引用计数置为1，所以，我们就要把sp2->\_prev销毁，要想把sp2->\_prev销毁，就代表先要把sp2销毁。

这样一来，我们就陷入了一个无限的循环当中。

![Center 1][]

这就是所谓的 shared\_ptr智能指针的循环引用问题。

我们如何用weak\_ptr来解决这个场景呢？

解决：

#include<iostream>
    #include<boost/shared_ptr.hpp>
    #include<boost/weak_ptr.hpp>
    
    using namespace std;
    
    struct Node
    {
    	int _data;
    	boost::weak_ptr<Node> _next;
    	boost::weak_ptr<Node> _prev;
    	//boost::shared_ptr<Node> _next;
    	//boost::shared_ptr<Node> _prev;
    };
    
    int main()
    {
    	boost::shared_ptr<Node> sp1(new Node);
    	boost::shared_ptr<Node> sp2(new Node);
    	sp1->_next = sp2;
    	sp2->_prev = sp1;
    	system("pause");
    	return 0;
    }

只需要把Node结点里面的指针定义为weak\_ptr类型就好，weak\_ptr的构造析构不会影响引用计数的大小，当我们采用这种方式时，sp1和sp2的引用计数始终为1，当我们想销毁时就可以随意操作啦！

当面试官问道你关于，shared \_ptr 的循环引用问题或者weak\_ptr时，你只需要将这个场景描述给他，就可以轻松的把这道题拿下了，祝你好运！

[Center]: /images/20220717/4c1950d7a1ff4fbd804424b6da913515.png
[Center 1]: /images/20220717/9bd20418f39f4ec7b4af38bee199d21d.png