1.share_ptr存在的问题

先看这样一段代码

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
using namespace std;
#include"smartptr.h"
struct ListNode
{
	GXPYY::shared_ptr<ListNode> _next=nullptr;
	GXPYY::shared_ptr<ListNode> _prev=nullptr;

	int _val = 0;

	~ListNode()
	{
		cout << "~ListNode()" << endl;
	}
};
template<class T>
void test()
{
	GXPYY::shared_ptr<ListNode>sp1(new ListNode);
	GXPYY::shared_ptr<ListNode>sp2(new ListNode);
	//sp1->_next = sp2;
	//sp2->_prev = sp1;


}

int main()
{	
	test<ListNode>();
	
	return 0;
}

上述的代码中我们定义了一个双向链表，但是没有链接结点，编译的时候正常运行，正常析构，并没有出现内存泄漏的情况。接下来我们尝试链接：
链接之后我们发现，出现了内存泄漏，函数的生命周期结束之后并没有进行析构变量，造成的原因是：引用循环（Reference cycles）

相互依赖，导致循环引用。

2.weak_ptr

2.1介绍

std::weak_ptr是C++标准库中的智能指针类型，用于解决std::shared_ptr可能出现的循环引用问题。它提供了一种非拥有（non-owning）的观测指针，允许观测被std::shared_ptr管理的对象，但不会增加引用计数。
std::weak_ptr的核心思想是通过弱引用（weak reference）来解决循环引用问题。当存在std::shared_ptr之间的循环引用时，循环中的对象无法被正常释放，因为它们的引用计数无法降为零。这时可以使用std::weak_ptr来打破循环引用，因为std::weak_ptr不会增加引用计数，也不会影响资源的生命周期。
使用std::weak_ptr需要配合std::shared_ptr一起使用，通过std::shared_ptr的构造函数或std::shared_ptr::weak_ptr成员函数来创建。通std::weak_ptr可以检查对象是否还存在，以及获取对对象的强引用（通过调用 std::weak_ptr::lock()返回一个有效的std::shared_ptr）。
当需要访问由std::weak_ptr观测的对象时，应该先使std::weak_ptr::lock()来获取对应的std::shared_ptr，然后再进行访问。如果std::weak_ptr观测的对象已经被销毁，则std::weak_ptr::lock()将返回一个空的std::shared_ptr，可以用于检查对象是否存在。
通过使用std::weak_ptr，可以避免循环引用导致的资源泄漏，同时提供了一种安全的方式来观测被std::shared_ptr管理的对象，而不影响资源的生命周期。

总的来说 weak_ptr只指向资源但是不参与释放管理

我们简单实现一下weak_ptr

2.2weak_ptr 核心代码逻辑

代码

// 不参与指向资源的释放管理
	template<class T>
	class weak_ptr
	{
	public:
		weak_ptr()
			:_ptr(nullptr)
		{}

		weak_ptr( shared_ptr<T>& sp)
			:_ptr(sp.get())
		{}

		weak_ptr<T>& operator=(const shared_ptr<T>& sp)
		{
			if (_ptr != sp.get())
			{
				_ptr = sp.get();
			}

			return *this;
		}

		// 像指针一样
		T& operator*()
		{
			return *_ptr;
		}

		T* operator->()
		{
			return _ptr;
		}

		

	public:
		T* _ptr;
	};

可以看到他是配合share_ptr使用的。

现在我们换成weak_ptr来重新编译下代码

代码

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
using namespace std;
#include"smartptr.h"
struct ListNode
{
	GXPYY::weak_ptr<ListNode> _next;
	GXPYY::weak_ptr<ListNode> _prev;

	int _val = 0;

	~ListNode()
	{
		cout << "~ListNode()" << endl;
	}
};
template<class T>
void test()
{
	GXPYY::shared_ptr<ListNode>sp1(new ListNode);
	GXPYY::shared_ptr<ListNode>sp2(new ListNode);
	sp1->_next = sp2;
	sp2->_prev = sp1;


}

int main()
{	
	test<ListNode>();
	
	return 0;
}