使用weak_ptr可打破shared_ptr循环引用,避免内存泄漏。在双向关联中,如父子对象,一方用shared_ptr,另一方用weak_ptr,确保引用链可断,对象能正常析构。

C++
shared_ptr的循环引用问题,核心在于识别并引入
weak_ptr来打破强引用链;而其性能优化,则主要围绕减少不必要的原子操作、优化内存分配以及明智地选择智能指针类型来展开。
当我们谈论
shared_ptr,它无疑是现代C++中资源管理的一大利器,尤其是在实现对象共享所有权时。但就像任何强大的工具一样,它也有其陷阱,其中最令人头疼的莫过于“循环引用”——这玩意儿能让你的内存管理体系瞬间崩溃,导致资源泄露,而你可能还一无所知。
我个人在项目中就遇到过几次,最典型的是双向链表或父子关系中,两个对象互相持有对方的
shared_ptr。比如,A持有B的
shared_ptr,B又持有A的
shared_ptr。当它们都应该被销毁时,引用计数却永远不会降到零,因为它们互相“指着”对方,导致内存泄露。解决这个问题的核心思想,说白了,就是找到那个“弱连接”,也就是
weak_ptr。
weak_ptr不增加对象的引用计数。它就像一个观察者,可以安全地访问它所观察的对象(通过
lock()方法获取
shared_ptr),但它的存在并不会阻止对象被销毁。所以,在循环引用场景中,我们通常会让其中一个方向的引用使用
weak_ptr。例如,在父子关系中,父对象持有子对象的
shared_ptr,而子对象持有父对象的
weak_ptr。这样,当父对象不再被外部引用时,它就能正常销毁,进而释放子对象。子对象即使还持有父对象的
weak_ptr,也不会阻止父对象的销毁。
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#include#include #include // 前向声明 class Child; class Parent { public: std::shared_ptr child; ~Parent() { std::cout << "Parent destroyed." << std::endl; } }; class Child { public: std::weak_ptr parent; // 使用 weak_ptr 打破循环 ~Child() { std::cout << "Child destroyed." << std::endl; } }; void test_cyclic_reference() { std::cout << "--- 测试 shared_ptr 循环引用 (使用 weak_ptr 优化) ---" << std::endl











