C++智能指针(三):weak_ptr--解决shared_ptr循环引用问题
2017-08-11 09:48
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我们在上篇博客讲了模拟实现三种智能指针:模拟实现三种智能指针
我们知道,智能指针shared_ptr采用的是引用计数的方式,下面我们来写一个双向链表。
上面的代码我们定义了两个块空间,我们可以 分别成它们为Node1,Node2。p1,sp2,_next,_prev均为shared_ptr类型的智能指针。sp1与sp2->prev都指向Node1,所以sp1的引用计数为2,同理sp1->_next与sp2都指向Node2,所以sp2的引用计数也为2。
当我们想销毁这个链表或者删除某个节点时,我们应该怎么办?
当我们想销毁这个链表或者说销毁一个结点的时候,我们需要将引用计数置为1,假如,我们要delete sp2这块空间,我们需要将sp2的引用计数置为1,就是说我们需要将sp1->_next这个指针销毁掉。把sp2->_next销毁, 就意味着先要把sp1销毁。
如果想把sp1销毁,就要把sp1的引用计数置为1,所以,我们就要把sp2->_prev销毁,要想把sp2->_prev销毁,就代表先要把sp2销毁。
这样一来,我们就陷入了一个无限的循环当中。
这就是所谓的shared_ptr智能指针的循环引用问题。
那我们怎么解决上面的问题呢??
只需要把Node结点里面的指针定义为weak_ptr类型就好,weak_ptr的构造析构不会影响引用计数的大小,当我们采用这种方式时,sp1和sp2的引用计数始终为1,当我们想销毁时就可以随意操作啦。
循环引用
但是我们说了,shared_ptr存在循环引用的问题。我们先介绍一下什么是shared_ptr的循环引用。我们知道,智能指针shared_ptr采用的是引用计数的方式,下面我们来写一个双向链表。
#include<iostream> #include<memory> using namespace std; struct Node { int _value; shared_ptr<Node> _next; shared_ptr<Node> _prev; }; int main() { shared_ptr<Node> sp1(new Node); shared_ptr<Node> sp2(new Node); sp1->_next = sp2; sp2->_prev = sp1; cout<<sp1.use_count()<<endl; //引用计数-->2 cout << sp2.use_count() << endl;//引用计数-->2 system("pause"); return 0; }
上面的代码我们定义了两个块空间,我们可以 分别成它们为Node1,Node2。p1,sp2,_next,_prev均为shared_ptr类型的智能指针。sp1与sp2->prev都指向Node1,所以sp1的引用计数为2,同理sp1->_next与sp2都指向Node2,所以sp2的引用计数也为2。
当我们想销毁这个链表或者删除某个节点时,我们应该怎么办?
当我们想销毁这个链表或者说销毁一个结点的时候,我们需要将引用计数置为1,假如,我们要delete sp2这块空间,我们需要将sp2的引用计数置为1,就是说我们需要将sp1->_next这个指针销毁掉。把sp2->_next销毁, 就意味着先要把sp1销毁。
如果想把sp1销毁,就要把sp1的引用计数置为1,所以,我们就要把sp2->_prev销毁,要想把sp2->_prev销毁,就代表先要把sp2销毁。
这样一来,我们就陷入了一个无限的循环当中。
这就是所谓的shared_ptr智能指针的循环引用问题。
weak_ptr
weak_ptr是为配合shared_ptr而引入的一种智能指针来协助shared_ptr工作,它可以从一个shared_ptr或另一个weak_ptr对象构造,它的构造和析构不会引起引用记数的增加或减少。那我们怎么解决上面的问题呢??
只需要把Node结点里面的指针定义为weak_ptr类型就好,weak_ptr的构造析构不会影响引用计数的大小,当我们采用这种方式时,sp1和sp2的引用计数始终为1,当我们想销毁时就可以随意操作啦。
struct Node { int _value; /*shared_ptr<Node> _next; shared_ptr<Node> _prev;*/ weak_ptr<Node> _next; weak_ptr<Node> _prev; }; int main() { shared_ptr<Node> sp1(new Node); shared_ptr<Node> sp2(new Node); sp1->_next = sp2; sp2->_prev = sp1; cout<<sp1.use_count()<<endl; //引用计数-->1 cout << sp2.use_count() << endl;//引用计数-->1 system("pause"); return 0; }
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