std::weak_ptr

定义于头文件 `<memory>`
template< class T > class weak_ptr;		(C++11 起)

std::weak_ptr 是一种智能指针，它对被 std::shared_ptr 管理的对象存在非拥有性（「弱」）引用。在访问所引用的对象前必须先转换为 std::shared_ptr。

std::weak_ptr 用来表达临时所有权的概念：当某个对象只有存在时才需要被访问，而且随时可能被他人删除时，可以使用 std::weak_ptr 来跟踪该对象。需要获得临时所有权时，则将其转换为 std::shared_ptr，此时如果原来的 std::shared_ptr 被销毁，则该对象的生命期将被延长至这个临时的 std::shared_ptr 同样被销毁为止。

std::weak_ptr 的另一用法是打断 std::shared_ptr 所管理的对象组成的环状引用。若这种环被孤立（例如无指向环中的外部共享指针），则 shared_ptr 引用计数无法抵达零，而内存被泄露。能令环中的指针之一为弱指针以避免此情况。

成员类型

定义

element_type

T	(C++17 前)
std::remove_extent_t<T>	(C++17 起)

成员函数

(构造函数)	构造新的`weak_ptr` (公开成员函数)
(析构函数)	销毁 `weak_ptr` (公开成员函数)
operator=	为`weak_ptr`赋值 (公开成员函数)
修改器
reset	释放被管理对象的所有权 (公开成员函数)
swap	交换被管理对象 (公开成员函数)
观察器
use_count	返回管理该对象的 `shared_ptr` 对象数量 (公开成员函数)
expired	检查被引用的对象是否已删除 (公开成员函数)
lock	创建管理被引用的对象的`shared_ptr` (公开成员函数)
owner_before	提供弱指针的基于拥有者顺序 (公开成员函数)

非成员函数

std::swap(std::weak_ptr)

(C++11)

特化 std::swap 算法
(函数模板)

辅助类

std::atomic<std::weak_ptr>

(C++20)

原子弱指针
(类模板特化)

推导指引(C++17 起)

注意

同 std::shared_ptr ， weak_ptr 的典型实现存储二个指针：

指向控制块的指针；和
作为构造来源的 shared_ptr 的存储指针。

需要用分离的存储指针确保 shared_ptr 和 weak_ptr 间的来回转化正确进行，即使对于别名使用的 shared_ptr 。不可能不经将 weak_ptr 中的存储指针锁入 shared_ptr 就访问它。

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。

DR	应用于	出版时的行为	正确行为
LWG 3001	C++17	未为数组支持更新 `element_type`	已更新

示例

演示如何通过锁来保证指针的有效性

运行此代码

#include <iostream>
#include <memory>
 
std::weak_ptr<int> gw;
 
void f()
{
    if (auto spt = gw.lock()) { // 使用之前必须复制到 shared_ptr
	std::cout << *spt << "\n";
    }
    else {
        std::cout << "gw is expired\n";
    }
}
 
int main()
{
    {
        auto sp = std::make_shared<int>(42);
	gw = sp;
 
	f();
    }
 
    f();
}

输出：

42
gw is expired

语言
标准库头文件
自立与有宿主实现
具名要求
语言支持库
概念库 (C++20)
诊断库
工具库
字符串库
容器库
迭代器库
范围库 (C++20)
算法库
数值库
输入/输出库
本地化库
正则表达式库 (C++11)
原子操作库 (C++11)
线程支持库 (C++11)
文件系统库 (C++17)
技术规范

成员函数
weak_ptr::weak_ptr
weak_ptr::~weak_ptr
weak_ptr::operator=
修改器
weak_ptr::reset
weak_ptr::swap
观察器
weak_ptr::use_count
weak_ptr::expired
weak_ptr::lock
weak_ptr::owner_before
非成员函数
std::swap
辅助类
std::atomic<std::weak_ptr> (C++20)
推导指引(C++17)