c++11 - std::weak_ptr 什么时候有用？

Question

我开始研究 C++11 的智能指针，但我没有看到 std::weak_ptr 有任何有用的用途。有人能告诉我什么时候 std::weak_ptr 有用/必要吗？

Answer 1

std::weak_ptr 是解决 dangling pointer 的一个很好的方法问题。通过仅使用原始指针，不可能知道引用的数据是否已被释放。相反，通过让 std::shared_ptr 管理数据，并向数据用户提供 std::weak_ptr，用户可以通过调用 来检查数据的有效性code>expired() 或 lock()。

你不能单独使用 std::shared_ptr 来做到这一点，因为所有 std::shared_ptr 实例共享数据的所有权，这些数据在所有实例之前没有被删除std::shared_ptr 被移除。以下是如何使用 lock() 检查悬挂指针的示例:

#include <iostream>
#include <memory>

int main()
{
    // OLD, problem with dangling pointer
    // PROBLEM: ref will point to undefined data!

    int* ptr = new int(10);
    int* ref = ptr;
    delete ptr;

    // NEW
    // SOLUTION: check expired() or lock() to determine if pointer is valid

    // empty definition
    std::shared_ptr<int> sptr;

    // takes ownership of pointer
    sptr.reset(new int);
    *sptr = 10;

    // get pointer to data without taking ownership
    std::weak_ptr<int> weak1 = sptr;

    // deletes managed object, acquires new pointer
    sptr.reset(new int);
    *sptr = 5;

    // get pointer to new data without taking ownership
    std::weak_ptr<int> weak2 = sptr;

    // weak1 is expired!
    if(auto tmp = weak1.lock())
        std::cout << "weak1 value is " << *tmp << '\n';
    else
        std::cout << "weak1 is expired\n";
    
    // weak2 points to new data (5)
    if(auto tmp = weak2.lock())
        std::cout << "weak2 value is " << *tmp << '\n';
    else
        std::cout << "weak2 is expired\n";
}

输出

weak1 is expired
weak2 value is 5