C++的weak_ptr

在以前的文章中，我们讲过C++的shared_ptr，利用它可以实现基于引用计数的指针回收，从而防止出现内存泄露。

但是事实上，即使是采用了shared_ptr，在存在循环引用的情况下其实仍然有可能会导致内存泄露，举个例子：

struct B;

struct A
{
    std::shared_ptr<B> p;
};

struct B
{
    std::shared_ptr<A> p;
};

int main()
{
    {
        auto a = std::make_shared<A>();
        auto b = std::make_shared<B>();
        a->p = b;
        b->p = a;
    }
    return 0;
}

A和B之间相互引用，在大括号中，它们的引用计数为2；即使是被销毁后，引用计数也只是变成了1，不会销毁，这样就出现了内存泄漏。

为了解决这种循环引用的问题，就需要一种特殊的智能指针：weak_ptr。这种智能指针在指向对象时，对象的引用计数不会+1，所以可以这么实现：

#include <memory>

struct B;

struct A
{
    std::weak_ptr<B> p;
};

struct B
{
    std::weak_ptr<A> p;
};

int main()
{
    {
        auto a = std::make_shared<A>();
        auto b = std::make_shared<B>();
        a->p = b;
        b->p = a;
    }
    return 0;
}

以上的代码，在大括号内，a和b的引用计数不会因为被weak_ptr指向而增加，因此它们的引用计数始终为1；这样当大括号结束的时候，它们就能被顺利销毁了。我们可以加一个变量查看一下大括号结束时的引用计数：

int main()
{
    std::weak_ptr<A> p;
    {
        auto a = std::make_shared<A>();
        auto b = std::make_shared<B>();
        a->p = b;
        b->p = a;
        p = a;
    }
    std::cout << p.use_count() << std::endl;
    return 0;
}

最终的运行结果为0，也就是此时a指向的对象已经被销毁了，不再存在内存泄漏。