memory动态内存管理学习之weak

memory动态内存管理学习之weak_ptr

此头文件是动态内存管理库的一部分。std::weak_ptr 是一种智能指针，它持有对被 std::shared_ptr 管理的对象的非拥有性（“弱”）引用。在访问所引用的对象前必须先转换为 std::shared_ptr。std::weak_ptr 用来表达临时所有权的概念：当某个对象只有存在时才需要被访问，而且随时可能被他人删除时，可以使用 std::weak_ptr 来跟踪该对象。需要获得临时所有权时，则将其转换为 std::shared_ptr，此时如果原来的 std::shared_ptr 被销毁，则该对象的生命期将被延长至这个临时的 std::shared_ptr 同样被销毁为止。std::weak_ptr 的另一用法是打断 std::shared_ptr 所管理的对象组成的环状引用。若这种环被孤立（例如无指向环中的外部共享指针），则 shared_ptr 引用计数无法抵达零，而内存被泄露。可通过令环中的指针之一为弱指针来避免这种情况。

成员函数

(构造函数)	构造新的 `weak_ptr` (公开成员函数)
(析构函数)	销毁 `weak_ptr` (公开成员函数)
operator=	为 `weak_ptr` 赋值 (公开成员函数)
修改器
reset	释放被管理对象的所有权 (公开成员函数)
swap	交换被管理对象 (公开成员函数)
观察器
use_count	返回管理该对象的 `shared_ptr` 对象数量 (公开成员函数)
expired	检查被引用的对象是否已删除 (公开成员函数)
lock	创建管理被引用的对象的 `shared_ptr` (公开成员函数)
owner_before	提供弱指针的基于拥有者的排序 (公开成员函数)

示例代码：

#include <iostream>
#include <memory>struct C3 { int* data; };int main()
{// weak_ptr constructor examplestd::shared_ptr<int> sp(new int);std::weak_ptr<int> wp0;std::weak_ptr<int> wp1(wp0);std::weak_ptr<int> wp2(sp);// weak_ptr use_count examplestd::cout << "use_count:\n";std::cout << "wp0: " << wp0.use_count() << '\t';std::cout << "wp1: " << wp1.use_count() << '\t';std::cout << "wp2: " << wp2.use_count() << '\n';// weak_ptr::operator= examplestd::shared_ptr<int> sp1, sp2;std::weak_ptr<int> wp;// sharing group:// --------------sp1 = std::make_shared<int>(10);		// sp1wp = sp1;								// sp1, wpsp2 = wp.lock();						// sp1, wp, sp2sp1.reset();							// wp, sp2sp1 = wp.lock();						// sp1, wp, sp2std::cout << "*sp1: " << *sp1 << '\t';std::cout << "*sp2: " << *sp2 << '\n';// weak_ptr::reset examplestd::shared_ptr<int> sp3(new int(10));std::weak_ptr<int> wp3(sp3);std::cout << "1. wp3 " << (wp3.expired() ? "is" : "is not") << " expired\n";wp3.reset();std::cout << "2. wp3 " << (wp3.expired() ? "is" : "is not") << " expired\n";// weak_ptr::swap examplestd::shared_ptr<int> sp4(new int(10));std::shared_ptr<int> sp5(new int(20));std::weak_ptr<int> wp4(sp4);std::weak_ptr<int> wp5(sp5);wp4.swap(wp5);std::cout << "sp4 -> " << *sp4 << '\t';std::cout << "sp5 -> " << *sp5 << '\n';std::cout << "wp4 -> " << *wp4.lock() << '\t';std::cout << "wp5 -> " << *wp5.lock() << '\n';// weak_ptr::expired examplestd::shared_ptr<int> shared(new int(10));std::weak_ptr<int> weak(shared);std::cout << "1. weak " << (weak.expired() ? "is" : "is not") << " expired\n";shared.reset();std::cout << "2. weak " << (weak.expired() ? "is" : "is not") << " expired\n";// weak_ptr::lock examplestd::shared_ptr<int> sp6, sp7;std::weak_ptr<int> wp6;// sharing group:// --------------sp6 = std::make_shared<int>(20);     // sp6wp6 = sp6;                            // sp6, wp6sp7 = wp6.lock();                     // sp6, wp6, sp7sp6.reset();                         //      wp6, sp7sp6 = wp6.lock();                     // sp6, wp6, sp7std::cout << "*sp6: " << *sp6 << '\n';std::cout << "*sp7: " << *sp7 << '\n';// weak_ptr::owner_beforeint *p8 = new int(10);std::shared_ptr<int> a(new int(20));std::shared_ptr<int> b(a, p8);  // alias constructorstd::weak_ptr<int> c(b);std::cout << "comparing a and c...\n" << std::boolalpha;std::cout << "value-based: " << (!(a < c.lock()) && !(c.lock() < a)) << '\n';std::cout << "owner-based: " << (!a.owner_before(c) && !c.owner_before(a)) << '\n';delete p8;return 0;
}

运行效果：