std::weak_ptr
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| 在标头 <memory> 定义
|
||
| template< class T > class weak_ptr; |
(C++11 起) | |
std::weak_ptr 是一种智能指针，它对被 std::shared_ptr 管理的对象存在非拥有性（「弱」）引用。在访问所引用的对象前必须先转换为 std::shared_ptr。
std::weak_ptr 用来表达临时所有权的概念：当某个对象只有存在时才需要被访问，而且随时可能被他人删除时，可以使用 std::weak_ptr 来跟踪该对象。需要获得临时所有权时，则将其转换为 std::shared_ptr，此时如果原来的 std::shared_ptr 被销毁，则该对象的生命期将被延长至这个临时的 std::shared_ptr 同样被销毁为止。
std::weak_ptr 的另一用法是打断 std::shared_ptr 所管理的对象组成的环状引用。若这种环被孤立（例如无指向环中的外部共享指针），则 shared_ptr 引用计数无法抵达零，而内存被泄露。能令环中的指针之一为弱指针以避免此情况。
成员类型
| 成员类型 | 定义 | ||||
| element_type |
|
成员函数
构造新的weak_ptr (公开成员函数) | |
销毁 weak_ptr (公开成员函数) | |
为weak_ptr赋值 (公开成员函数) | |
修改器 | |
| 释放被管理对象的所有权 (公开成员函数) | |
| 交换被管理对象 (公开成员函数) | |
观察器 | |
返回管理该对象的 shared_ptr 对象数量 (公开成员函数) | |
| 检查被引用的对象是否已删除 (公开成员函数) | |
创建管理被引用的对象的shared_ptr (公开成员函数) | |
| 提供弱指针的基于拥有者顺序 (公开成员函数) | |
非成员函数
| (C++11) |
特化 std::swap 算法 (函数模板) |
辅助类
| (C++20) |
原子弱指针 (类模板特化) |
推导指引(C++17 起)
注解
同 std::shared_ptr ， weak_ptr 的典型实现存储二个指针：
- 指向控制块的指针；和
- 作为构造来源的
shared_ptr的存储指针。
需要用分离的存储指针确保 shared_ptr 和 weak_ptr 间的来回转化正确进行，即使对于别名使用的 shared_ptr 。不可能不经将 weak_ptr 中的存储指针锁入 shared_ptr 就访问它。
| 功能特性测试宏 | 值 | 标准 | 备注 |
|---|---|---|---|
__cpp_lib_smart_ptr_owner_equality |
202306L | (C++26) | 使得 std::weak_ptr 可以作为 无序关联容器 的 key
|
示例
演示如何通过锁来保证指针的有效性
运行此代码
#include <iostream> #include <memory> std::weak_ptr<int> gw; void observe() { std::cout << "use_count == " << gw.use_count() << ": "; if (auto spt = gw.lock()) { // 使用之前必须复制到 shared_ptr std::cout << *spt << "\n"; } else { std::cout << "gw is expired\n"; } } int main() { { auto sp = std::make_shared<int>(42); gw = sp; observe(); } observe(); }
输出：
use_count == 1: 42 use_count == 0: gw is expired
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 | 出版时的行为 | 正确行为 |
|---|---|---|---|
| LWG 3001 | C++17 | 未为数组支持更新 element_type
|
已更新 |