c++怎么使用智能指针weak_ptr_c++中weak_ptr的作用与用法示例-C++-PHP中文网

c++怎么使用智能指针weak_ptr_c++中weak_ptr的作用与用法示例

冰火之心

发布： 2025-11-05 21:37:02

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weak_ptr用于解决shared_ptr循环引用问题，如两个shared_ptr相互引用导致内存泄漏，通过将其中一个改为weak_ptr可打破循环，不增加引用计数，仅在需要时用lock提升为shared_ptr访问对象。

c++怎么使用智能指针weak_ptr_c++中weak_ptr的作用与用法示例

weak_ptr 是 C++ 中用于解决 shared_ptr 循环引用问题的智能指针。它不增加对象的引用计数，只是一个“弱”引用，用来观察由 shared_ptr 管理的对象是否还存在。

weak_ptr 的作用

当两个或多个 shared_ptr 相互持有对方时，会形成循环引用，导致内存无法释放。例如：

// 错误示例：循环引用 struct Node { std::shared_ptr parent; std::shared_ptr child; };

如果 parent 指向 child，child 又通过 parent 成员指向父节点，引用计数永远不为 0，析构函数不会调用，造成内存泄漏。

使用 weak_ptr 可打破这种循环。它不参与引用计数，只在需要时临时提升为 shared_ptr 来访问对象。

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基本用法与操作

weak_ptr 常见操作包括构造、提升为 shared_ptr（lock）、检查对象是否存活（expired）等。

std::shared_ptr sp = std::make_shared(42); std::weak_ptr wp = sp; // 从 shared_ptr 构造 weak_ptr // 使用 lock 提升为 shared_ptr if (auto temp = wp.lock()) { std::cout

实际应用示例：双向链表或树结构

常见于有父子关系的结构中，父节点用 shared_ptr 管理子节点，子节点用 weak_ptr 回指父节点。

#include <iostream> #include <memory> struct TreeNode; using NodePtr = std::shared_ptr<TreeNode>; using WeakPtr = std::weak_ptr<TreeNode>; struct TreeNode { int value; NodePtr left, right; WeakPtr parent; // 防止循环引用 TreeNode(int v) : value(v) {} ~TreeNode() { std::cout

在这个例子中，left 节点通过 weak_ptr 弱引用父节点，不会影响 root 的引用计数，因此当 main 结束时，所有对象都能被正确释放。

基本上就这些。weak_ptr 不复杂但容易忽略，关键在于识别可能的循环引用场景，并用它来“断环”。

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