c++ - 弱指针库实现C++

Question

#include <iostream>
using namespace std;

class Printer
{
    weak_ptr<int> m_Value{};
public:
    void SetValue(weak_ptr<int> p)
    {
        m_Value = p;
    }

    void Print() const
    {
        cout << "ref count = " << m_Value.use_count() << endl;
        if (m_Value.expired())
        {
            cout << "resource expired";
            return;
        }
        auto sp = m_Value.lock();
        cout << "sp ref count = " << sp.use_count() << endl;

        cout << "Value is = " << *sp << endl;
    }
};

int main()
{
    Printer prn;
    int num;
    cout << "Enter num = ";
    cin >> num;
    shared_ptr<int> p{new int(num)};
    prn.SetValue(p);
    if (*p > 10)
    {
        p = nullptr;
    }
    prn.Print();
}

我正在学习 C++ 11/14/17 概念，并且了解了这个弱指针概念。上面的代码是我学习和实现并理解的示例，并且上面的代码没有错误。但我对这个弱指针的库设计存有疑问。

auto sp = m_Value.lock();

为什么这一行留给程序员调用，而不是放入弱指针设计本身，因为每当共享指针与弱指针共享值时，引用计数就必须自动递增，对吧？不需要调用此行的极端情况是什么，因此不应增加引用计数。

Answer 1

您所描述的，通过自动递增和递减引用计数，会将原本应该是弱指针的内容变成共享指针。

每次我们复制或分配共享指针时，共享指针都会自动增加引用计数(并在共享指针被销毁时再次减少引用计数)。

但是弱指针旨在处理结构中的循环之类的事情:

如果我们在这里使用共享指针，每个节点都有一个对其的引用，因此任何节点都不会被删除，即使(例如)我们没有其他指针指向这些节点中的任何一个，所以它们是一切实际上都无法访问。因此，它们所有人的内存都会泄漏。

弱指针解决了这个问题:

这里虚线表示的“向后”指针是弱指针。事实上，它的存在不会将引用计数增加到A。因此，如果我们没有其他指针指向这些节点，它们的引用计数将全部降至 0，并且它们将全部被删除。

但是，如果/当我们决定需要查看 C 指向的内容时，我们会将该弱指针转换为共享指针。这会将引用计数增加到 A。然后，当我们使用完该链接后，我们将处理共享指针，从而减少 A 的引用计数。

但这里的整个想法是，从 C 到 A 的指针将仅确保 A 仍然存在当我们实际使用该链接时可以访问。如果对 A 的所有其他引用都被销毁，并且我们当前没有使用从 C 到 A 的链接，则所有节点 ( A、B 和 C)应被销毁。

要获得该行为，我们需要执行一些操作来明确指定何时使用从 C 返回到 A 的链接。