Instrukcje: tworzenie i używanie wystąpień weak_ptr

Czasami obiekt musi przechowywać sposób uzyskiwania dostępu do bazowego obiektu shared_ptr bez powodowania przyrostowania liczby odwołań. Zazwyczaj taka sytuacja występuje, gdy istnieją cykliczne odwołania między shared_ptr wystąpieniami.

Najlepszym rozwiązaniem jest unikanie współużytkowania własności wskaźników za każdym razem, gdy jest to możliwe. Jeśli jednak musisz mieć współwłaścicieli wystąpienia shared_ptr , unikaj cyklicznych odwołań między nimi. Jeśli odwołania cykliczne są nieuniknione, a nawet preferowane z jakiegoś powodu, użyj weak_ptr , aby dać jednemu lub kilku właścicielom słabe odwołanie do innego shared_ptr. Za pomocą klasy weak_ptrmożna utworzyć obiekt shared_ptr , który łączy się z istniejącym zestawem powiązanych wystąpień, ale tylko wtedy, gdy bazowy zasób pamięci jest nadal prawidłowy. Sam element weak_ptr nie uczestniczy w zliczaniu odwołań i dlatego nie może uniemożliwić, aby liczba odwołań przechodziła do zera. Można jednak użyć obiektu , weak_ptr aby spróbować uzyskać nową kopię obiektu shared_ptr , za pomocą którego został zainicjowany. Jeśli pamięć została już usunięta, operator wartości logicznej weak_ptr"s" zwraca wartość false. Jeśli pamięć jest nadal prawidłowa, nowy wskaźnik współużytkowany zwiększa liczbę odwołań i gwarantuje, że pamięć będzie prawidłowa, o ile shared_ptr zmienna pozostanie w zakresie.

Przykład

Poniższy przykład kodu przedstawia przypadek, w którym weak_ptr jest używany w celu zapewnienia prawidłowego usunięcia obiektów, które mają zależności cykliczne. Podczas badania przykładu załóżmy, że został on utworzony dopiero po rozważeniu alternatywnych rozwiązań. Obiekty Controller reprezentują pewien aspekt procesu maszyny i działają niezależnie. Każdy kontroler musi mieć możliwość wykonywania zapytań o stan innych kontrolerów w dowolnym momencie, a każdy z nich zawiera prywatny vector<weak_ptr<Controller>> do tego celu. Każdy wektor zawiera odwołanie cykliczne, dlatego weak_ptr wystąpienia są używane zamiast shared_ptr.

#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

class Controller
{
public:
   int Num;
   wstring Status;
   vector<weak_ptr<Controller>> others;
   explicit Controller(int i) : Num(i), Status(L"On")
   {
      wcout << L"Creating Controller" << Num << endl;
   }

   ~Controller()
   {
      wcout << L"Destroying Controller" << Num << endl;
   }

   // Demonstrates how to test whether the
   // pointed-to memory still exists or not.
   void CheckStatuses() const
   {
      for_each(others.begin(), others.end(), [](weak_ptr<Controller> wp) {
         auto p = wp.lock();
         if (p)
         {
            wcout << L"Status of " << p->Num << " = " << p->Status << endl;
         }
         else
         {
            wcout << L"Null object" << endl;
         }
      });
   }
};

void RunTest()
{
   vector<shared_ptr<Controller>> v{
       make_shared<Controller>(0),
       make_shared<Controller>(1),
       make_shared<Controller>(2),
       make_shared<Controller>(3),
       make_shared<Controller>(4),
   };

   // Each controller depends on all others not being deleted.
   // Give each controller a pointer to all the others.
   for (int i = 0; i < v.size(); ++i)
   {
      for_each(v.begin(), v.end(), [&v, i](shared_ptr<Controller> p) {
         if (p->Num != i)
         {
            v[i]->others.push_back(weak_ptr<Controller>(p));
            wcout << L"push_back to v[" << i << "]: " << p->Num << endl;
         }
      });
   }

   for_each(v.begin(), v.end(), [](shared_ptr<Controller> &p) {
      wcout << L"use_count = " << p.use_count() << endl;
      p->CheckStatuses();
   });
}

int main()
{
   RunTest();
   wcout << L"Press any key" << endl;
   char ch;
   cin.getline(&ch, 1);
}

Creating Controller0
Creating Controller1
Creating Controller2
Creating Controller3
Creating Controller4
push_back to v[0]: 1
push_back to v[0]: 2
push_back to v[0]: 3
push_back to v[0]: 4
push_back to v[1]: 0
push_back to v[1]: 2
push_back to v[1]: 3
push_back to v[1]: 4
push_back to v[2]: 0
push_back to v[2]: 1
push_back to v[2]: 3
push_back to v[2]: 4
push_back to v[3]: 0
push_back to v[3]: 1
push_back to v[3]: 2
push_back to v[3]: 4
push_back to v[4]: 0
push_back to v[4]: 1
push_back to v[4]: 2
push_back to v[4]: 3
use_count = 1
Status of 1 = On
Status of 2 = On
Status of 3 = On
Status of 4 = On
use_count = 1
Status of 0 = On
Status of 2 = On
Status of 3 = On
Status of 4 = On
use_count = 1
Status of 0 = On
Status of 1 = On
Status of 3 = On
Status of 4 = On
use_count = 1
Status of 0 = On
Status of 1 = On
Status of 2 = On
Status of 4 = On
use_count = 1
Status of 0 = On
Status of 1 = On
Status of 2 = On
Status of 3 = On
Destroying Controller0
Destroying Controller1
Destroying Controller2
Destroying Controller3
Destroying Controller4
Press any key

W ramach eksperymentu zmodyfikuj wektor others tak, aby był elementem vector<shared_ptr<Controller>>, a następnie w danych wyjściowych zwróć uwagę, że podczas zwracania nie są wywoływane RunTest żadne destruktory.

Zobacz też

Wskaźniki inteligentne (Modern C++)