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c++中std::weak_ptr的作用是什么_c++解决循环引用的智能指针用法

裘德小鎮的故事

发布： 2025-10-28 19:19:02

原创

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std::weak_ptr用于解决std::shared_ptr的循环引用问题，它不增加引用计数，可安全访问共享对象而不影响其生命周期。

c++中std::weak_ptr的作用是什么_c++解决循环引用的智能指针用法

在C++中，std::weak_ptr 的主要作用是配合 std::shared_ptr 使用，解决循环引用问题，同时提供一种安全访问共享资源的方式，而不会增加其引用计数。

std::weak_ptr 是什么

std::weak_ptr 是一种弱引用智能指针，它指向由 std::shared_ptr 管理的对象，但不参与引用计数。这意味着它不会延长对象的生命周期。

它通常用于打破 shared_ptr 之间的循环引用，或者作为缓存、观察者等场景中的“临时”访问手段。

循环引用问题示例

考虑两个类 A 和 B，各自持有一个指向对方的 shared_ptr：

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struct B; // 前向声明

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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如果这样使用：

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 相互持有 shared_ptr，引用计数始终大于0，即使超出作用域，析构函数也不会被调用，造成内存泄漏。

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用 std::weak_ptr 打破循环

只需将其中一个指针改为 weak_ptr，即可打破循环：

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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这时，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 离开作用域后，A 会被正确释放，接着 B 也被释放，循环被打破。

如何使用 std::weak_ptr 访问对象

由于 weak_ptr 不保证所指对象仍然存在，必须先检查有效性：

使用 lock() 方法获取一个临时的 shared_ptr
如果对象还活着，返回非空 shared_ptr；否则返回 nullptr

std::shared_ptr<A> temp = b.ptr.lock();
if (temp) {
    // 安全使用 temp
    std::cout << "Object is alive\n";
} else {
    std::cout << "Object has been destroyed\n";
}

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基本上就这些。weak_ptr 不复杂，但它在管理资源生命周期和避免内存泄漏方面非常关键，尤其是在有父子结构或双向关联的场景中，合理使用 weak_ptr 能让智能指针真正“智能”。

以上就是c++++中std::weak_ptr的作用是什么_c++解决循环引用的智能指针用法的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！