weak_ptr.lock()是唯一安全的提升方式,返回shared_ptr:对象存活则增加引用计数并返回有效指针,否则返回空;它是原子操作,线程安全,但必须检查返回值是否为空以避免解引用崩溃。

weak_ptr.lock() 是唯一安全的提升方式
直接用 shared_ptr 构造函数或赋值把 weak_ptr 转成 shared_ptr 会编译失败——weak_ptr 不提供隐式转换,也不接受裸指针构造。唯一合法、线程安全的提升方法就是调用 lock()。
它返回一个 shared_ptr:如果原 weak_ptr 指向的对象还活着,就增加引用计数并返回有效指针;如果对象已被释放,就返回空的 shared_ptr(ptr.get() == nullptr)。
-
lock()是原子操作,多线程下调用安全 - 返回的
shared_ptr和原shared_ptr共享同一控制块,引用计数正确同步 - 不要对
lock()结果做“先判空再用”的假设性解引用——必须检查返回值
不检查 lock() 返回值会导致崩溃
常见错误是忽略 lock() 可能返回空指针,直接解引用:
std::weak_ptrwp = std::make_shared (42); // ... 期间原始 shared_ptr 被销毁 auto sp = wp.lock(); // 此时 sp 为空 std::cout << *sp; // 未定义行为:解引用空 shared_ptr → 崩溃或随机值
正确做法始终检查:
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- 用
if (auto sp = wp.lock()) { /* 安全使用 sp */ } - 或显式判断:
if (sp) { ... },sp.get() != nullptr等价但更啰嗦 - 不能只靠
wp.expired()提前判断——它和lock()之间存在竞态窗口(尤其多线程)
lock() 和 expired() 的行为差异与适用场景
expired() 只读取引用计数是否为 0,开销极小;lock() 尝试原子地增加计数,有轻微开销但带回了所有权。
- 仅需知道“对象是否还存在”(比如日志、统计、跳过处理)→ 用
expired() - 需要访问对象内容或延长其生命周期 → 必须用
lock()并检查结果 - 二者不是等价替代:即使
!wp.expired()为 true,wp.lock()仍可能返回空(极端竞态下控制块被销毁的瞬间)
循环引用中 weak_ptr.lock() 的典型误用
在父-子双向持有场景里,子用 weak_ptr 持父是标准解法。但容易在回调中写错:
struct Parent {
std::shared_ptr child;
};
struct Child {
std::weak_ptr parent;
void onEvent() {
auto p = parent.lock(); // ✅ 正确:每次需要时都 lock
if (p) p->doSomething();
}
}; - 错误:把
lock()结果缓存为成员变量(如std::shared_ptr)——这又引入了强引用,可能复活已销毁对象或干扰析构顺序cached_parent - 错误:在构造函数里提前
lock()并保存——此时父对象可能尚未完全构造完毕,引发未定义行为 - 原则:
lock()应该按需、就近、一次一用
真正容易被忽略的是:lock() 成功不代表对象处于可用状态——比如对象内部已进入析构中途(如虚函数表被清空),此时调用成员函数仍可能崩溃。所以业务逻辑层还需配合状态标记或 RAII 守卫。











