我开始研究c++ 11的智能指针,我没有看到std::weak_ptr有任何有用的用途。有人能告诉我什么时候std::weak_ptr是有用的/必要的吗?
当前回答
它们在Boost中很有用。当调用异步处理程序时,不能保证目标对象仍然存在。诀窍是使用std::bind或lambda capture将weak_ptr绑定到异步处理程序对象中。
void MyClass::startTimer()
{
std::weak_ptr<MyClass> weak = shared_from_this();
timer_.async_wait( [weak](const boost::system::error_code& ec)
{
auto self = weak.lock();
if (self)
{
self->handleTimeout();
}
else
{
std::cout << "Target object no longer exists!\n";
}
} );
}
这是在Boost中经常看到的self = shared_from_this()习惯用法的变体。Asio示例,其中挂起的异步处理程序不会延长目标对象的生命周期,但如果目标对象被删除,则仍然是安全的。
其他回答
受到@offirmo回复的启发,我写了这段代码,然后运行visual studio诊断工具:
#include <iostream>
#include <vector>
#include <memory>
using namespace std;
struct Member;
struct Team;
struct Member {
int x = 0;
Member(int xArg) {
x = xArg;
}
shared_ptr<Team> teamPointer;
};
struct Team {
vector<shared_ptr<Member>> members;
};
void foo() {
auto t1 = make_shared<Team>();
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
t1->members.push_back(make_shared<Member>(i));
t1->members.back()->teamPointer = t1;
}
}
int main() {
foo();
while (1);
return 0;
}
当指向团队的成员指针是shared_ptr teamPointer时,在foo()完成后内存就没有空闲了,即它停留在150mb左右。
但是如果在诊断工具中将其更改为weak_ptr teamPointer,您将看到一个峰值,然后内存使用量恢复到大约2MB。
另一个答案,希望更简单。(对谷歌员工)
假设您有Team和Member对象。
显然,这是一个关系:Team对象将拥有指向其成员的指针。成员也可能有一个指向他们的Team对象的后向指针。
然后你就有了一个依赖循环。如果您使用shared_ptr,当您放弃对对象的引用时,对象将不再被自动释放,因为它们以循环的方式相互引用。这是内存泄漏。
您可以使用weak_ptr来打破这种情况。“所有者”通常使用shared_ptr,而“所有者”使用weak_ptr来访问父节点,并在需要访问父节点时临时将其转换为shared_ptr。
存储一个弱ptr:
weak_ptr<Parent> parentWeakPtr_ = parentSharedPtr; // automatic conversion to weak from shared
然后在需要的时候使用它
shared_ptr<Parent> tempParentSharedPtr = parentWeakPtr_.lock(); // on the stack, from the weak ptr
if( !tempParentSharedPtr ) {
// yes, it may fail if the parent was freed since we stored weak_ptr
} else {
// do stuff
}
// tempParentSharedPtr is released when it goes out of scope
它们在Boost中很有用。当调用异步处理程序时,不能保证目标对象仍然存在。诀窍是使用std::bind或lambda capture将weak_ptr绑定到异步处理程序对象中。
void MyClass::startTimer()
{
std::weak_ptr<MyClass> weak = shared_from_this();
timer_.async_wait( [weak](const boost::system::error_code& ec)
{
auto self = weak.lock();
if (self)
{
self->handleTimeout();
}
else
{
std::cout << "Target object no longer exists!\n";
}
} );
}
这是在Boost中经常看到的self = shared_from_this()习惯用法的变体。Asio示例,其中挂起的异步处理程序不会延长目标对象的生命周期,但如果目标对象被删除,则仍然是安全的。
Here's one example, given to me by @jleahy: Suppose you have a collection of tasks, executed asynchronously, and managed by an std::shared_ptr<Task>. You may want to do something with those tasks periodically, so a timer event may traverse a std::vector<std::weak_ptr<Task>> and give the tasks something to do. However, simultaneously a task may have concurrently decided that it is no longer needed and die. The timer can thus check whether the task is still alive by making a shared pointer from the weak pointer and using that shared pointer, provided it isn't null.
Weak_ptr也可以很好地检查对象的正确删除——特别是在单元测试中。典型的用例可能是这样的:
std::weak_ptr<X> weak_x{ shared_x };
shared_x.reset();
BOOST_CHECK(weak_x.lock());
... //do something that should remove all other copies of shared_x and hence destroy x
BOOST_CHECK(!weak_x.lock());
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