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C++shared_ptr和weak_ptr组合使用实例

P粉602998670

发布： 2025-09-12 12:32:01

原创

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使用weak_ptr避免循环引用，父类用shared_ptr管理子类，子类用weak_ptr引用父类，通过lock()安全访问，确保对象正确销毁。

c++shared_ptr和weak_ptr组合使用实例

在C++中，shared_ptr 和 weak_ptr 经常配合使用，以解决循环引用问题并实现资源的安全管理。下面是一个典型的组合使用实例：父子对象之间的关联。

场景：避免父子节点间的循环引用

假设有一个父对象持有多个子对象，而每个子对象又需要访问其父对象。如果都用 shared_ptr，会导致循环引用，内存无法释放。

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class Parent;
class Child;

using SharedParent = std::shared_ptr<Parent>;
using SharedChild = std::shared_ptr<Child>;
using WeakParent = std::weak_ptr<Parent>; // 避免循环

class Parent {
public:
    std::vector<SharedChild> children;
    ~Parent() { std::cout << "Parent destroyed\n"; }
};

class Child {
public:
    WeakParent parent; // 使用 weak_ptr 防止循环引用

    void setParent(const SharedParent& p) {
        parent = p;
    }

    void doSomething() {
        if (auto p = parent.lock()) { // 尝试提升为 shared_ptr
            std::cout << "Accessing parent safely\n";
        } else {
            std::cout << "Parent no longer exists\n";
        }
    }

    ~Child() { std::cout << "Child destroyed\n"; }
};

使用示例

创建对象并建立关系：

int main() {
    {
        auto parent = std::make_shared<Parent>();
        auto child1 = std::make_shared<Child>();
        auto child2 = std::make_shared<Child>();

        child1->setParent(parent);
        child2->setParent(parent);

        parent->children.push_back(child1);
        parent->children.push_back(child2);

        child1->doSomething(); // 正常访问
        child2->doSomething();
    } // parent 和 child 离开作用域

    // 输出：
    // Accessing parent safely ×2
    // Child destroyed ×2
    // Parent destroyed
    // 所有对象正确释放，无内存泄漏

    return 0;
}