C++11：shared_ptr循环引用问题

news2024/12/30 4:21:46

一、shared_ptr的弊端

struct Listnode
{
	int _val;
	std::shared_ptr<Listnode> _prev;
	std::shared_ptr<Listnode> _next;
	Listnode(int val )
		:_val(val)
		,_prev(nullptr)
		,_next(nullptr)
	{}
	~Listnode()
	{
		cout << "~Listnode()" << endl;
	}
};
int main()
{
	std::shared_ptr<Listnode> n1(new Listnode(20));
	std::shared_ptr<Listnode> n2(new Listnode(10));

	n1->_next = n2; 
	n2->_prev = n1;

	return 0;
}

如上的情况就出现了循环引用，两个对象相互掣肘。

1. node1和node2两个智能指针对象指向两个节点，引用计数变成1，我们不需要手动delete。

2. node1的_next指向node2，node2的_prev指向node1，引用计数变成2。

3. node1和node2析构，引用计数减到1，但是_next还指向下一个节点。但是_prev还指向上一个节点。

4. 也就是说_next析构了，node2就释放了。

5. 也就是说_prev析构了，node1就释放了。

6. 但是_next属于node的成员，node1释放了，_next才会析构，而node1由_prev管理，_prev属于node2成员，所以这就叫循环引用，谁也不会释放。

展开来讲：

两个对象的引用计数都变为2，当要进行析构时就陷入了循环引用。

1、左边节点要想析构就得等右边的_prev去调用析构。

2、右边节点被delete时去调用_prev.

3、而右边节点被析构需要左边节点的_next去调用析构

4、左边节点被delete时去调用_prev

5、左边节点要想析构就得等右边的_prev去调用析构。

到这里就以及死循环了。

二、weak

它的特点就是不增加引用计数，专门用于shared_ptr出现循环引用的情况。

struct Listnode
{
	int _val;
	std::weak_ptr<Listnode> _prev;
	std::weak_ptr<Listnode> _next;
	Listnode(int val )
		:_val(val)
	{}
	~Listnode()
	{
		cout << "~Listnode()" << endl;
	}
};
int main()
{
	std::shared_ptr<Listnode> n1(new Listnode(20));
	std::shared_ptr<Listnode> n2(new Listnode(10));

	n1->_next = n2; 
	n2->_prev = n1;

	return 0;
}

2.1模拟实现

struct Listnode
{
	int _val;
	gaz::weak_ptr<Listnode> _prev;
	gaz::weak_ptr<Listnode> _next;
	Listnode(int val )
		:_val(val)
	{}
	~Listnode()
	{
		cout << "~Listnode()" << endl;
	}
};
int main()
{
	gaz::shared_ptr<Listnode> n1(new Listnode(20));
	gaz::shared_ptr<Listnode> n2(new Listnode(10));

	n1->_next = n2; 
	n2->_prev = n1;

	return 0;
}

template<class T>
	class weak_ptr
	{
	public:
		//RALL
		weak_ptr()
			:_ptr(nullptr)
		{}
		weak_ptr(const shared_ptr<T>& sp)
		{
			_ptr = sp.get();
		}
		weak_ptr<T>& operator=(const shared_ptr<T>& sp)
		{
			_ptr = sp.get();
			return *this;
		}
		T& operator*()
		{
			return *_ptr;
		}
		T* operator->()
		{
			return _ptr;
		}
	private:
		T* _ptr;
	};

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