0

0

C++中shared_ptr怎么解决循环引用_C++中使用weak_ptr场景【安全】

尼克

尼克

发布时间:2026-02-05 14:57:02

|

627人浏览过

|

来源于php中文网

原创

shared_ptr循环引用会导致内存泄漏,因引用计数无法归零;weak_ptr是唯一标准解法,不增计数、需lock()转shared_ptr安全访问,不可用裸指针替代。

c++中shared_ptr怎么解决循环引用_c++中使用weak_ptr场景【安全】

shared_ptr 循环引用会导致内存泄漏

当两个 shared_ptr 相互持有对方管理的对象时,引用计数永远无法归零,对象不会被析构——这不是“延迟释放”,是彻底不释放。典型场景是父子类双向关联、观察者模式中回调绑定自身、图结构节点互相保存邻居指针等。

关键判断点:只要两个对象通过 shared_ptr 彼此可达,且没有外部强引用维持,就已构成循环引用风险。编译器和静态分析工具(如 clang++ -fsanitize=leak)通常不报错,运行时也无异常,只有 valgrind 或 ASan 检测到内存未释放才能暴露问题。

weak_ptr 是打破循环的唯一标准解法

weak_ptr 不增加引用计数,只“观察”目标对象是否还活着。它不能直接访问对象,必须先调用 lock() 转成 shared_ptr 才能安全使用;若对象已被销毁,lock() 返回空 shared_ptr

常见用法:

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

  • 父类持子类的 shared_ptr(强引用),子类持父类的 weak_ptr(弱观察)
  • 回调函数中捕获 this 时,改用 weak_ptr 捕获,调用前 if (auto p = ptr.lock()) { ... }
  • 缓存或监听列表中存储 weak_ptr,遍历时跳过已失效项

注意:weak_ptr 本身不保证线程安全——多个线程同时调用 lock() 是安全的,但 lock() + 使用中间不能跨线程共享该 shared_ptr,否则仍需额外同步。

不要用 raw pointer 或 this 指针替代 weak_ptr

裸指针(T*)或 this 在对象析构后变成悬垂指针,解引用即未定义行为(UB),比内存泄漏更危险。有人试图在析构函数里手动清空反向指针,但无法覆盖所有路径(比如异常中途退出、多继承析构顺序不确定)。

塔猫ChatPPT
塔猫ChatPPT

塔猫官网提供AI一键生成 PPT的智能工具,帮助您快速制作出专业的PPT。塔猫ChatPPT让您的PPT制作更加简单高效。

下载

正确做法是让生命周期关系显式编码在智能指针语义里:谁拥有谁,谁只是临时观察谁。weak_ptr 就是 C++ 标准库为这个语义提供的唯一可信赖机制。

一个易忽略的坑:weak_ptr 构造开销略高于 shared_ptr(内部需访问控制块),但远小于一次堆分配;若频繁调用 lock() 后又立即放弃使用,应考虑是否设计上本就不该持有该引用。

调试循环引用:用 _use_count() 和自定义 deleter 验证

Release 模式下无法直接看引用计数,但调试时可在关键对象的构造/析构中加日志,或在 shared_ptr 构造时传入自定义 deleter:

auto deleter = [](MyClass* p) {
    std::cout << "deleting MyClass at " << p << "\n";
    delete p;
};
std::shared_ptr ptr(new MyClass, deleter);

配合 ptr.use_count()(注意:非线程安全,仅调试用)观察计数变化。若发现某对象的 use_count() 始终 ≥2 且无人再创建新 shared_ptr,大概率存在循环。

真正棘手的是跨模块或模板实例化导致的隐式循环——比如 std::function 捕获了 shared_ptr,而该 function 又被另一个对象长期持有。这种链路必须靠人工梳理所有权图,weak_ptr 是唯一可控出口。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
if什么意思
if什么意思

if的意思是“如果”的条件。它是一个用于引导条件语句的关键词,用于根据特定条件的真假情况来执行不同的代码块。本专题提供if什么意思的相关文章,供大家免费阅读。

794

2023.08.22

if什么意思
if什么意思

if的意思是“如果”的条件。它是一个用于引导条件语句的关键词,用于根据特定条件的真假情况来执行不同的代码块。本专题提供if什么意思的相关文章,供大家免费阅读。

794

2023.08.22

if什么意思
if什么意思

if的意思是“如果”的条件。它是一个用于引导条件语句的关键词,用于根据特定条件的真假情况来执行不同的代码块。本专题提供if什么意思的相关文章,供大家免费阅读。

794

2023.08.22

javascriptvoid(o)怎么解决
javascriptvoid(o)怎么解决

javascriptvoid(o)的解决办法:1、检查语法错误;2、确保正确的执行环境;3、检查其他代码的冲突;4、使用事件委托;5、使用其他绑定方式;6、检查外部资源等等。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

178

2023.11.23

java中void的含义
java中void的含义

本专题整合了Java中void的相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

107

2025.11.27

java多继承如何实现
java多继承如何实现

本专题整合了java多继承相关内容以及教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

26

2025.10.28

堆和栈的区别
堆和栈的区别

堆和栈的区别:1、内存分配方式不同;2、大小不同;3、数据访问方式不同;4、数据的生命周期。本专题为大家提供堆和栈的区别的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

400

2023.07.18

堆和栈区别
堆和栈区别

堆(Heap)和栈(Stack)是计算机中两种常见的内存分配机制。它们在内存管理的方式、分配方式以及使用场景上有很大的区别。本文将详细介绍堆和栈的特点、区别以及各自的使用场景。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章欢迎大家前来学习阅读。

579

2023.08.10

java中fail含义
java中fail含义

本专题整合了java中fail的含义、作用相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

0

2026.02.05

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
最新Python教程 从入门到精通
最新Python教程 从入门到精通

共4课时 | 22.4万人学习

Rust 教程
Rust 教程

共28课时 | 5.4万人学习

Git 教程
Git 教程

共21课时 | 3.3万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号