使用shared_ptr和weak_ptr时避免间接循环引用

Question

我目前正在编写一个严重依赖 shared_ptr 到目前为止，一切看起来都很好 - 我已经完成了我的 家庭作业，并对使用 shared_ptr 的一些陷阱有很好的了解。

shared_ptr 最常见的问题之一是循环依赖 - 这些问题可以通过存储不影响链上对象生命周期的 weak_ptr 来解决。然而，我很难理解有时需要通过 weak_ptr 存储指向外部对象的指针 - 我不确定它是否被禁止、不鼓励，或者是否很安全。。

下图描述了我的意思（黑色箭头表示shared_ptr；虚线表示weak_ptr）：

替代文本 http://img694.imageshack.us/img694/6628/sharedweakptr.png

• 父级包含两个子级的 shared_ptr ，两者都使用 weak_ptr 指向父级。
• 在第一个子元素的构造函数中，我通过父weak_ptr检索指向第二个子元素的指针并将其存储在本地。

代码如下所示：

#include <boost/shared_ptr.hpp>
#include <boost/weak_ptr.hpp>
#include <boost/make_shared.hpp>
#include <boost/enable_shared_from_this.hpp>

class child;
class child2;
class parent;

class parent : public boost::enable_shared_from_this<parent>
{
public:
    void createChildren()
    {
        _child2 = boost::make_shared<child2>(shared_from_this());
        _child = boost::make_shared<child>(shared_from_this());
    }

    boost::shared_ptr<child> _child;
    boost::shared_ptr<child2> _child2;
};

class child
{
public:
    child(boost::weak_ptr<parent> p)
    {
        _parent = p;
        _child2 = boost::shared_ptr<parent>(p)->_child2; // is this safe?
    }

    boost::weak_ptr<parent> _parent;
    boost::shared_ptr<child2> _child2;
};

class child2
{
public:
    child2(boost::weak_ptr<parent> p)
    {
        this->_parent = p;
    }

    boost::weak_ptr<parent> _parent;
};

int main()
{
    boost::shared_ptr<parent> master(boost::make_shared<parent>());
    master->createChildren();
}

我已经对此进行了测试，它似乎工作正常（我没有收到任何内存泄漏的报告），但我的问题是：这安全吗？如果没有，为什么不呢？

Answer 1

子构造函数似乎按照您调用它的方式是安全的。但总体而言并不安全。

该问题是由于在子构造函数中传入weak_ptr 作为参数造成的。这意味着您需要担心弱指针是否指向不再存在的对象。通过将此参数更改为shared_ptrs并在存储时转换为weak_ptr，我们知道该对象仍然存在。这是变化：

child(boost::shared_ptr<parent> p)
{
    _parent = p;
    _child2 = p->_child2; // This is this safe
}

Answer 2

shared_ptr 最常见的问题之一是循环依赖 - 这些问题可以通过存储不影响链上对象生命周期的weak_ptr 来解决。

错误的。 这种循环依赖存在或不存在。

如果问题存在，那么弱引用根本不是一个选择。

需要通过weak_ptr存储指向外部对象的指针

weak_ptr存储指向外部对象的指针几乎从来不需要。

在极少数情况下，weak_ptr 是合适的，但大多数情况下它是 shared_ptr 邪教的一部分：他们不是随机抛出 shared_ptr 来解决问题，而是随机抛出一半 shared_ptr 和一半 weak_ptr （如 SO 所示）。

Answer 3

如果 'p' 已经（以某种方式）被破坏，你会得到 bad_weak_ptr 异常。
因此，child ctor 期望出现异常是安全的，否则就不安全。