C++ shared_ptr循环引用怎么办 weak_ptr解决方案详解

c++++中shared_ptr的循环引用问题会导致内存泄漏，解决方法是使用weak_ptr。①循环引用发生在两个或多个shared_ptr相互持有对方，引用计数无法归零；②weak_ptr不增加引用计数，仅用于临时访问对象，通过lock()获取shared_ptr；③修改类定义，将其中一个shared_ptr改为weak_ptr即可打破循环；④使用weak_ptr时应注意不能直接操作对象、避免频繁调用lock()、合理判断是否需要强引用；⑤常见踩坑场景包括观察者模式、树形结构回指和缓存系统，应优先考虑是否需要强引用以避免不必要的依赖。

C++中，

shared_ptr

shared_ptr

解决办法是使用

weak_ptr

为什么会出现循环引用？

最典型的场景就是两个类之间相互持有

shared_ptr

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class B; // 前向声明

class A {
public:
    shared_ptr<B> ptr;
};

class B {
public:
    shared_ptr<A> ptr;
};

如果创建两个对象并让它们互指：

auto a = make_shared<A>();
auto b = make_shared<B>();
a->ptr = b;
b->ptr = a;

这时候，

a

b

weak_ptr 是怎么解决这个问题的？

用一句话说：

weak_ptr

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修改上面的例子很简单，把其中一个改为

weak_ptr

class B; // 前向声明

class A {
public:
    shared_ptr<B> ptr;
};

class B {
public:
    weak_ptr<A> ptr; // 改成 weak_ptr
};

这样，当

a

b

ptr

a

lock()

shared_ptr

if (auto aPtr = b->ptr.lock()) {
    // aPtr 是一个有效的 shared_ptr，可以安全使用
} else {
    // 对象已经被释放
}

使用 weak_ptr 的注意事项

• 不能直接操作对象：

  weak_ptr

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  没有

  operator->

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  和

  operator*

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  ，必须先调用

  lock()

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  转成

  shared_ptr

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• 每次 lock() 都会产生一个新的 shared_ptr，所以要注意不要频繁调用，否则可能影响性能
• 不是万能药：如果逻辑本身就需要保持对象存活，那就不适合用

  weak_ptr

  登录后复制
  ，得重新设计结构

比如下面这段代码就有点滥用：

for (int i = 0; i < 100000; ++i) {
    auto tmp = myWeakPtr.lock(); // 每次都 lock，效率低
    if (tmp) tmp->doSomething();
}

应该改成：

if (auto tmp = myWeakPtr.lock()) {
    for (int i = 0; i < 100000; ++i) {
        tmp->doSomething(); // 只 lock 一次
    }
}

实际开发中哪些地方容易踩坑？

• 观察者模式：订阅者保存的是

  shared_ptr

  登录后复制
  ，发布者又反过来持有订阅者，容易形成循环
• 树形结构：父子节点互相引用，父节点用

  shared_ptr

  登录后复制
  ，子节点也应该考虑用

  weak_ptr

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  回指
• 缓存系统：缓存项持有对象的

  shared_ptr

  登录后复制
  ，而其他模块也可能有同样的引用，如果不小心反过来引用缓存，就会出问题

遇到这些情况时，不妨多问一句：我这里真的需要一个强引用吗？如果不是必须的，就该换成

weak_ptr

基本上就这些。

weak_ptr

shared_ptr

以上就是C++ shared_ptr循环引用怎么办 weak_ptr解决方案详解的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！