std::weak_ptr

时间: 2023-11-07 14:15:52 浏览: 28

浅析Boost智能指针:scoped_ptr shared_ptr weak_ptr

【Boost智能指针详解：scoped_ptr、shared_ptr与weak_ptr】智能指针是C++中用来自动管理动态分配内存的对象，它可以确保在适当的时间释放内存，以防止内存泄漏。Boost库提供了一组智能指针类型，包括scoped_ptr、shared_ptr和weak_ptr，它们各自有特定的用途和限制。 ### 1. scoped_ptr `boost::scoped_ptr` 是一种非拷贝性的智能指针，它的设计目标是保证对象在其作用域内得到正确地创建和销毁。它类似于C++11中的`std::unique_ptr`，但不支持所有权转移。 #### 特点： 1. **非拷贝性**：`boost::scoped_ptr` 不支持拷贝构造函数和赋值运算符，这意味着它不能被复制或赋值给其他`boost::scoped_ptr`，确保了对象的所有权不会被转移。 2. **生命周期绑定**：`boost::scoped_ptr` 所管理的对象在其作用域结束时自动删除，不能作为函数返回值或存储在STL容器中。 3. **不支持数组管理**：由于它使用`delete`而非`delete[]`释放对象，因此不能管理动态分配的数组，对于数组需要使用`boost::scoped_array`。 #### 常用操作： - `explicit scoped_ptr(T* p = 0)`：构造函数，接收一个指向动态分配对象的指针。 - `~scoped_ptr()`：析构函数，释放所管理的对象。 - `void reset(T* p = 0)`：释放当前对象并接管新的指针。 - `T& operator*() const`：解引用操作，以引用方式访问对象。 - `T* operator->() const`：指针操作，以指针方式访问对象。 - `T* get() const`：获取原始指针，但不转移所有权。 - `void swap(scoped_ptr& b)`：交换两个`boost::scoped_ptr`管理的对象。 ### 2. shared_ptr `boost::shared_ptr` 是一个可共享所有权的智能指针，多个`boost::shared_ptr`可以共享同一个对象，当最后一个`boost::shared_ptr`析构时，对象也会被销毁。这通常用于需要多线程环境下的资源管理。 #### 特点： 1. **共享所有权**：多个`boost::shared_ptr`实例可以指向同一对象，对象的生命周期由所有`shared_ptr`共同控制。 2. **自增自减引用计数**：每次创建新的`shared_ptr`或复制现有`shared_ptr`时，内部的引用计数器会递增；当`shared_ptr`析构时，引用计数器会递减，当计数器为0时释放对象。 3. **支持弱引用**：可以通过`boost::weak_ptr`来创建弱引用，解决循环引用问题。 #### 常用操作： `boost::shared_ptr` 提供了丰富的操作，如构造、拷贝、赋值、解引用、指针操作、获取原始指针、转换为`weak_ptr`等。 ### 3. weak_ptr `boost::weak_ptr` 是一个弱引用智能指针，它不拥有对象，但可以监视对象的存在状态。主要用于解决循环引用的问题，当对象被`shared_ptr`引用时，`weak_ptr`可以检测到对象是否仍然存在。 #### 特点： 1. **非拥有性**：`boost::weak_ptr` 不控制对象的生命周期，仅在对象存活时提供观察。 2. **避免循环引用**：在`shared_ptr`可能导致循环引用的情况下，`weak_ptr`可以安全地引用其中的对象，不会增加引用计数。 3. **失效检查**：在访问`weak_ptr`所指向的对象之前，需要先检查对象是否仍然有效。 #### 常用操作： - `explicit weak_ptr(shared_ptr<T> const& r)`：从`shared_ptr`构造`weak_ptr`。 - `void reset()`：解除对当前对象的引用。 - `shared_ptr<T> lock()`：尝试锁定`weak_ptr`，返回一个有效的`shared_ptr`，如果对象已不存在则返回空`shared_ptr`。 - `bool expired()`：检查`weak_ptr`所指向的对象是否已被销毁。 `boost::scoped_ptr`适用于单一所有权、局部管理的情况，`boost::shared_ptr`适用于需要共享所有权的场景，而`boost::weak_ptr`则作为解决循环引用和监视对象生存状态的工具。正确选择和使用这三种智能指针，可以有效地管理和防止内存泄漏，提高代码的健壮性和可维护性。

std::weak_ptr是C++11中的一个智能指针，它是一种不拥有所指对象的智能指针，它指向一个由std::shared_ptr管理的对象，且不会增加该对象的引用计数。std::weak_ptr可以被用来解决std::shared_ptr所可能引发的循环引用问题。通过调用std::weak_ptr的lock()函数可以生成一个指向所指对象的std::shared_ptr，但如果所指对象已经被销毁，则lock()函数会返回一个空的std::shared_ptr。

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