std::weak_ptr

 

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voidify (僅作說明*) 未初始化記憶體演算法 uninitialized_copy uninitialized_fill uninitialized_move (C++17) uninitialized_default_construct (C++17) uninitialized_value_construct (C++17) destroy (C++17) destroy_at (C++17) uninitialized_copy_n (C++11) uninitialized_fill_n uninitialized_move_n (C++17) uninitialized_default_construct_n (C++17) uninitialized_value_construct_n (C++17) destroy_n (C++17) construct_at (C++20) 受約束的未初始化 記憶體演算法 ranges::uninitialized_copy (C++20) ranges::uninitialized_fill (C++20) ranges::uninitialized_move (C++20) ranges::construct_at (C++20) ranges::destroy (C++20) ranges::destroy_n (C++20) ranges::destroy_at (C++20) ranges::uninitialized_copy_n (C++20) ranges::uninitialized_fill_n (C++20) ranges::uninitialized_move_n (C++20) ranges::uninitialized_default_construct (C++20) ranges::uninitialized_value_construct (C++20) ranges::uninitialized_default_construct_n (C++20)  ranges::uninitialized_value_construct_n (C++20) C 庫 malloc calloc realloc aligned_alloc (C++17) free

分配器 allocator allocator_traits (C++11) allocation_result (C++23) allocator_arg (C++11) uses_allocator (C++11) uses_allocator_construction_args (C++20) make_obj_using_allocator (C++20) uninitialized_construct_using_allocator (C++20)  scoped_allocator_adaptor (C++11) pmr::polymorphic_allocator (C++17) 記憶體資源 pmr::memory_resource (C++17) pmr::get_default_resource (C++17) pmr::set_default_resource (C++17) pmr::new_delete_resource (C++17) pmr::null_memory_resource (C++17) pmr::synchronized_pool_resource (C++17) pmr::unsynchronized_pool_resource (C++17) pmr::monotonic_buffer_resource (C++17) pmr::pool_options (C++17) 垃圾回收支援 declare_reachable (C++11)(直到 C++23) undeclare_reachable (C++11)(直到 C++23) declare_no_pointers (C++11)(直到 C++23) undeclare_no_pointers (C++11)(直到 C++23) pointer_safety (C++11)(直到 C++23) get_pointer_safety (C++11)(直到 C++23) 未初始化儲存 raw_storage_iterator (直到 C++20*) get_temporary_buffer (直到 C++20*) return_temporary_buffer (直到 C++20*) 顯式生命週期管理 start_lifetime_asstart_lifetime_as_array (C++23)(C++23)

智慧指標 unique_ptr (C++11) shared_ptr (C++11) weak_ptr (C++11) auto_ptr (直到 C++17*) owner_less (C++11) owner_less<void> (C++17) owner_hash (C++26) owner_equal (C++26) enable_shared_from_this (C++11) bad_weak_ptr (C++11) default_delete (C++11) out_ptr_t (C++23) inout_ptr_t (C++23) 低階記憶體 管理 operator new operator new[] operator delete operator delete[] get_new_handler (C++11) set_new_handler launder (C++17) bad_alloc bad_array_new_length (C++11) nothrow_t align_val_t (C++17) destroying_delete_t (C++20) new_handler nothrow 雜項 pointer_traits (C++11) to_address (C++20) addressof (C++11) align (C++11) assume_aligned (C++20) is_sufficiently_aligned (C++26)

 

std::weak_ptr

成員函式

weak_ptr::weak_ptr

weak_ptr::~weak_ptr

weak_ptr::operator=

修改器

weak_ptr::reset

weak_ptr::swap

觀察器

weak_ptr::use_count

weak_ptr::expired

weak_ptr::lock

weak_ptr::owner_before

weak_ptr::owner_hash (C++26)

weak_ptr::owner_equal (C++26)

非成員函式

swap(std::weak_ptr)

輔助類

atomic<std::weak_ptr> (C++20)

推導指南(C++17)

 

定義於標頭檔案 <memory>
template< class T > class weak_ptr;		(C++11 起)

std::weak_ptr 是一個智慧指標，它持有一個非擁有（“弱”）引用，指向由 std::shared_ptr 管理的物件。必須將其轉換為 std::shared_ptr 才能訪問引用的物件。

std::weak_ptr 模擬臨時所有權：當一個物件只需要在它存在時才被訪問，並且可能隨時被其他人刪除時，使用 std::weak_ptr 來跟蹤該物件，並將其轉換為 std::shared_ptr 以獲得臨時所有權。如果此時原始的 std::shared_ptr 被銷燬，則物件的生命週期會延長，直到臨時的 std::shared_ptr 也被銷燬。

std::weak_ptr 的另一個用途是打破由 std::shared_ptr 管理的物件形成的引用迴圈。如果此類迴圈被孤立（即，沒有外部共享指標指向該迴圈），則 shared_ptr 引用計數無法達到零，從而導致記憶體洩漏。為了防止這種情況，迴圈中的一個指標可以被設為弱指標。

成員型別

成員型別	定義
element_type	T (C++17 前) std::remove_extent_t<T> (C++17 起)

成員函式

(建構函式)	建立新的 weak_ptr (public member function)
(解構函式)	銷燬 weak_ptr (public member function)
operator=	賦值 weak_ptr (public member function)
修改器
reset	釋放對管理物件的擁有權 (public member function)
swap	交換管理物件 (public member function)
觀察器
use_count	返回管理該物件的 shared_ptr 物件的數量 (public member function)
expired	檢查引用的物件是否已被刪除 (public member function)
lock	建立一個管理引用物件的 shared_ptr (public member function)
owner_before	提供弱指標的基於所有權的排序 (public member function)
owner_hash (C++26)	提供基於所有者的弱指標雜湊 (public member function)
owner_equal (C++26)	提供基於所有者的弱指標相等比較 (public member function)

非成員函式

std::swap(std::weak_ptr) (C++11)

特化 std::swap 演算法 (function template)

輔助類

std::atomic<std::weak_ptr> (C++20)

原子弱指標 (class template specialization)

註釋

與 std::shared_ptr 類似，weak_ptr 的典型實現儲存兩個指標：

• 指向控制塊的指標；以及
• 它從中構建的 shared_ptr 的儲存指標。

獨立的儲存指標是必要的，以確保將 shared_ptr 轉換為 weak_ptr 然後再轉換回來能夠正確工作，即使對於別名 shared_ptr 也是如此。在不將其鎖定為 shared_ptr 的情況下，無法訪問 weak_ptr 中的儲存指標。

特性測試宏	值	標準	特性
__cpp_lib_smart_ptr_owner_equality	202306L	(C++26)	允許將 std::weak_ptr 用作無序關聯容器中的鍵

示例

演示如何使用 lock 確保指標的有效性。

執行此程式碼

#include <iostream>
#include <memory>
 
std::weak_ptr<int> gw;
 
void observe()
{
    std::cout << "gw.use_count() == " << gw.use_count() << "; ";
    // we have to make a copy of shared pointer before usage:
    if (std::shared_ptr<int> spt = gw.lock())
        std::cout << "*spt == " << *spt << '\n';
    else
        std::cout << "gw is expired\n";
}
 
int main()
{
    {
        auto sp = std::make_shared<int>(42);
        gw = sp;
 
        observe();
    }
 
    observe();
}

輸出

gw.use_count() == 1; *spt == 42
gw.use_count() == 0; gw is expired

缺陷報告

下列更改行為的缺陷報告追溯地應用於以前出版的 C++ 標準。

缺陷報告	應用於	釋出時的行為	正確的行為
LWG 3001	C++17	element_type 未更新以支援陣列	已更新

另請參閱

unique_ptr (C++11)	具有唯一物件所有權語義的智慧指標 (類模板)
shared_ptr (C++11)	具有共享物件所有權語義的智慧指標 (類模板)