弱引用weak_ptr 解决shared_ptr的循环引用
2016-11-07 10:39
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循环引用:
引用计数是一种便利的内存管理机制,但它有一个很大的缺点,那就是不能管理循环引用的对象。一个简单的例子如下:
parent 类中有指向children 类的shared_ptr智能指针,children 类中有指向parent类的shared_ptr 智能指针,他们相互指向会构成shared_ptr 的循环引用。
运行该程序可以看到,即使退出了test函数后,由于parent和children对象互相引用,它们的引用计数都是1,不能自动释放,并且此时这两个对象再无法访问到。这就引起了c++中那臭名昭著的内存泄漏。
利用weak_ptr来解决此问题:
- 强引用和弱引用
一个强引用当被引用的对象活着的时候,这个引用也存在。(就是说,当至少有一个强引用,那么这个对象就不能被释放)。boost::share_ptr就是强引用。
相对而言,弱引用当引用的对象活的时候不一定存在 。仅仅是当它存在的时候的一个引用。弱引用并不修改该对象的引用技术,这意味这弱引用它并不对对象的内存进行管理,在功能上类似普通的指针,然而一个比较大的区别是:弱引用能检测到所管理的对象是否已经被释放,从而避免访问非法内存。
- boost::weak_ptr
boost::weak_ptr是boost提供的一个弱引用的智能指针,它的声明可以简化如下:
可以看到,weak_ptr 必须从一个share_ptr或者另一个weak_ptr转换而来,不能使用new 对象进行构造。这也说明,进行该对象的内存管理的是那个强引用的shared_ptr。weak_ptr只是提供了对管理对象一个访问手段。
-方法 1
-方法2
由于弱引用不更改引用计数,类似普通指针,只要把循环引用的一方使用弱引用,即可解除循环引用。
注意:
最后值得一提的是,虽然通过弱引用指针可以有效的解除循环引用,但这种方式必须在程序员能预见会出现循环引用的情况下才能使用,也可以是说这个仅仅是一种编译期的解决方案,如果程序在运行过程中出现了循环引用,还是会造成内存泄漏的。因此,不要认为只要使用了智能指针便能杜绝内存泄漏。毕竟,对于C++来说,由于没有垃圾回收机制,内存泄漏对每一个程序员来说都是一个非常头痛的问题。
转自:http://www.cnblogs.com/TianFang/archive/2008/09/20/1294590.html
shared_ptr 的参考文件:
http://www.boost.org/doc/libs/1_62_0/libs/smart_ptr/shared_ptr.htm#comparison
引用计数是一种便利的内存管理机制,但它有一个很大的缺点,那就是不能管理循环引用的对象。一个简单的例子如下:
class parent; class children; typedef shared_ptr<parent> parent_ptr; typedef shared_ptr<children> children_ptr; class parent { public: ~parent() { std::cout << "destroying parent\n"; } public: //weak_ptr<children> children; children_ptr children; }; class children { public: ~children() { std::cout << "destroying children\n"; } public: parent_ptr parent; //weak_ptr<parent> parent; }; class A { public: ~A() { cout << " A is destroying" << endl; } }; class B { public: ~B() { cout << " B is destroying" << endl; } }; void test() { A a; B b; parent_ptr father(new parent()); children_ptr son(new children); father->children = son; cout << son.use_count() << endl; son->parent = father; cout << father.use_count() << endl; } void main() { std::cout << "begin test...\n"; test(); std::cout << "end test.\n"; cin.get(); }
parent 类中有指向children 类的shared_ptr智能指针,children 类中有指向parent类的shared_ptr 智能指针,他们相互指向会构成shared_ptr 的循环引用。
运行该程序可以看到,即使退出了test函数后,由于parent和children对象互相引用,它们的引用计数都是1,不能自动释放,并且此时这两个对象再无法访问到。这就引起了c++中那臭名昭著的内存泄漏。
利用weak_ptr来解决此问题:
- 强引用和弱引用
一个强引用当被引用的对象活着的时候,这个引用也存在。(就是说,当至少有一个强引用,那么这个对象就不能被释放)。boost::share_ptr就是强引用。
相对而言,弱引用当引用的对象活的时候不一定存在 。仅仅是当它存在的时候的一个引用。弱引用并不修改该对象的引用技术,这意味这弱引用它并不对对象的内存进行管理,在功能上类似普通的指针,然而一个比较大的区别是:弱引用能检测到所管理的对象是否已经被释放,从而避免访问非法内存。
- boost::weak_ptr
boost::weak_ptr是boost提供的一个弱引用的智能指针,它的声明可以简化如下:
namespace boost { template<typename T>class weak_ptr { public: template <typename Y> weak_ptr(const shared_ptr<Y>& r); weak_ptr(const weak_ptr& r); ~weak_ptr(); T* get() const; bool expired() const; shared_ptr<T> lock() const; }; }
可以看到,weak_ptr 必须从一个share_ptr或者另一个weak_ptr转换而来,不能使用new 对象进行构造。这也说明,进行该对象的内存管理的是那个强引用的shared_ptr。weak_ptr只是提供了对管理对象一个访问手段。
-方法 1
class parent { public: ~parent() { std::cout << "destroying parent\n"; } public: weak_ptr<children> children;//将shared_ptr替换成 weak_ptr //children_ptr children; };
-方法2
class children { public: ~children() { std::cout << "destroying children\n"; } public: // parent_ptr parent; weak_ptr<parent> parent; };
由于弱引用不更改引用计数,类似普通指针,只要把循环引用的一方使用弱引用,即可解除循环引用。
注意:
最后值得一提的是,虽然通过弱引用指针可以有效的解除循环引用,但这种方式必须在程序员能预见会出现循环引用的情况下才能使用,也可以是说这个仅仅是一种编译期的解决方案,如果程序在运行过程中出现了循环引用,还是会造成内存泄漏的。因此,不要认为只要使用了智能指针便能杜绝内存泄漏。毕竟,对于C++来说,由于没有垃圾回收机制,内存泄漏对每一个程序员来说都是一个非常头痛的问题。
转自:http://www.cnblogs.com/TianFang/archive/2008/09/20/1294590.html
shared_ptr 的参考文件:
http://www.boost.org/doc/libs/1_62_0/libs/smart_ptr/shared_ptr.htm#comparison
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