C++11如何使用std::shared_ptr循环引用解决-C++-PHP中文网

C++11如何使用std::shared_ptr循环引用解决

P粉602998670

发布： 2025-09-16 12:47:01

原创

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循环引用指两个对象通过shared_ptr相互持有，导致内存泄漏；解决方法是用weak_ptr打破循环，避免引用计数无法归零。

c++11如何使用std::shared_ptr循环引用解决

在C++11中使用

std::shared_ptr

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时，循环引用是一个常见问题。当两个或多个对象通过

std::shared_ptr

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相互持有对方时，引用计数永远不会归零，导致内存泄漏。解决这个问题的核心方法是使用

std::weak_ptr

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打破循环。

什么是循环引用？

假设类A持有一个指向B的

std::shared_ptr

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，而B也持有一个指向A的

std::shared_ptr

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。当这两个对象都被创建后，它们的引用计数至少为1，且彼此维持着对方的生命。即使外部不再使用它们，析构函数也不会被调用，因为引用计数无法降为0。

red">示例（存在循环引用）：

#include <memory>
struct B;

struct A {
    std::shared_ptr<B> ptr;
    ~A() { std::cout << "A destroyed\n"; }
};

struct B {
    std::shared_ptr<A> ptr;
    ~B() { std::cout << "B destroyed\n"; }
};

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如果创建两个对象并互相赋值：

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

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此时，a和b的引用计数都为2。离开作用域后，

shared_ptr

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会减少引用计数到1，但由于仍大于0，析构函数不会执行，造成内存泄漏。

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使用std::weak\_ptr打破循环

将其中一个方向的

shared_ptr

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改为

weak_ptr

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，可以避免引用计数增加，从而打破循环。

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修正后的代码：

struct B;

struct A {
    std::shared_ptr<B> ptr;
    ~A() { std::cout << "A destroyed\n"; }
};

struct B {
    std::weak_ptr<A> ptr;  // 改为 weak_ptr
    ~B() { std::cout << "B destroyed\n"; }
};

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此时，B持有的是指向A的弱引用，不会增加A的引用计数。当外部的

shared_ptr<A>

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释放后，A会被正确销毁，随后B也会被销毁。

访问

weak_ptr

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内容时，需先检查对象是否还存在：

if (auto locked = b.ptr.lock()) {
    // 使用 locked 操作 A 的对象
} else {
    // 对象已被释放
}

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实际应用建议

在设计对象关系时，明确“所有权”关系：

用
```
shared_ptr
```
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表示拥有或共享所有权
用
```
weak_ptr
```
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表示观察或非拥有性引用
父子结构中，父对象用
```
shared_ptr
```
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管理子对象，子对象用
```
weak_ptr
```
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回指父对象
观察者模式、缓存、双向链表等场景中，非主导方应使用
```
weak_ptr
```
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基本上就这些。只要在可能形成闭环的地方引入

weak_ptr

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，就能有效避免循环引用带来的内存泄漏问题。

以上就是C++11如何使用std::shared_ptr循环引用解决的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！

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