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在C++11中，我們可以使用shared_ptr管理某個(gè)對(duì)象的所有權(quán)，負(fù)責(zé)對(duì)象的析構(gòu)。然而在某些情況下，我們只是希望安全的訪問(wèn)某個(gè)對(duì)象，而不想擁有這個(gè)對(duì)象的所有權(quán)，對(duì)這個(gè)的析構(gòu)負(fù)責(zé)（有點(diǎn)像電視劇中的那些不負(fù)責(zé)任的男人哦，只是玩玩而已，不會(huì)負(fù)責(zé)）。在這種情況下，我們可以使用表示弱引用的weak_ptr。

weak_ptr可以由一個(gè)shared_ptr構(gòu)建，表示這個(gè)weak_ptr擁有這個(gè)shared_ptr所指向的對(duì)象的訪問(wèn)權(quán)，注意，這里僅僅是訪問(wèn)權(quán)，它不會(huì)改變智能指針的引用計(jì)數(shù)，自然也就不會(huì)去析構(gòu)這個(gè)對(duì)象。利用weak_ptr，我們就可以安全地訪問(wèn)那些不具備所有權(quán)的對(duì)象。

一個(gè)現(xiàn)實(shí)中的例子就是學(xué)校的傳達(dá)室，傳達(dá)室擁有一本學(xué)生的名單，如果某個(gè)電話來(lái)了找某個(gè)學(xué)生，傳達(dá)室會(huì)根據(jù)花名冊(cè)去嘗試訪問(wèn)這個(gè)學(xué)生，如果這個(gè)學(xué)生還在學(xué)校，就直接呼叫這個(gè)學(xué)生，如果已經(jīng)離開(kāi)了，這給這個(gè)學(xué)生留一個(gè)消息。在這里，花名冊(cè)上的學(xué)生可能還在學(xué)校（對(duì)象還存在），也可能已經(jīng)離開(kāi)學(xué)校（對(duì)象已經(jīng)析構(gòu)），我們都需要對(duì)其進(jìn)行訪問(wèn)，而weak_ptr就是用來(lái)訪問(wèn)這種不確定是否存在的對(duì)象的。

#include <iostream>
#include <map>
#include <algorithm>
#include <memory>
using namespace std;

// 學(xué)校的同學(xué)
class human
{
public:
human(string _n):name(_n)
{};
~human()
{
cout<<name<<" was destructed."<<endl;
}
void call() // 嘿，有個(gè)電話找你
{
cout<<name<<" was called."<<endl;
}
private:
string name;
};
// 傳達(dá)室
class doorman
{
public:
doorman(map<string,shared_ptr<human>> humans)
{
// 根據(jù)學(xué)生對(duì)象構(gòu)造花名冊(cè)，注意其中保存的是有shared_ptr構(gòu)造的weak_ptr
for_each(humans.begin(),humans.end(),
[&names](pair<string,shared_ptr<human>> h)
{
names[h.first] = weak_ptr<human>(h.second);
});
}
// 有個(gè)電話打到了傳達(dá)室
void call(string name)
{
// 找找看，花名冊(cè)中有沒(méi)有這個(gè)學(xué)生
auto it = names.find(name);
// 如果有
if(it!=names.end())
{
auto man = (*it).second;
// 用lock()函數(shù)嘗試獲得weak_ptr所指向的shared_ptr，保存為p
if(auto p = man.lock())
p->call(); // 如果找到關(guān)聯(lián)的shared_ptr，也就是這個(gè)對(duì)象還存在，也就是這個(gè)學(xué)生還在學(xué)校，呼叫之
else // 如果無(wú)法得到關(guān)聯(lián)的shared_ptr，表示這個(gè)對(duì)象已經(jīng)不存在了，學(xué)生離開(kāi)了學(xué)校，只能給他留一個(gè)消息了
{
leavemsg(name);
}
}
else // 如果花名冊(cè)中根本沒(méi)有這個(gè)名字
{
cout<<name<<" is not in the school."<<endl;
}
}
void leavemsg(string name)
{
cout<<name<<" has left school.I will leave a message for him."<<endl;
}
private:
map<string,weak_ptr<human>> names; // 傳達(dá)室的花名冊(cè)
};
int main()
{
// 學(xué)校的學(xué)生
map<string,shared_ptr<human>> humans;
humans["Jiawei"] = make_shared<human>("Jiawei");
humans["Chen"] = make_shared<human>("Chen");
humans["Xibei"] = make_shared<human>("Xibei");

// 傳達(dá)室，根據(jù)學(xué)生構(gòu)造一個(gè)花名冊(cè)
doorman dm(humans);
// 有人找Chen
dm.call("Chen");
// 有人找Fu
dm.call("Fu");

// Chen離開(kāi)學(xué)校，對(duì)象被析構(gòu)
humans.erase("Chen");
// 又有人打來(lái)電話找Chen，這時(shí)他已經(jīng)不在學(xué)校，只能給他留一個(gè)消息了
dm.call("Chen");
// 有人找Jiawei，她還在學(xué)校呢，直接叫她
dm.call("Jiawei");
return 0;
}
從這段程序的輸出，我們也可以看出，我們?cè)趧h除humans容器中的Chen這個(gè)元素是，對(duì)應(yīng)的human對(duì)象也被析構(gòu)，doorman中指向這個(gè)對(duì)象的weak_ptr并不影響它的析構(gòu)，當(dāng)我們?cè)俅螄L試訪問(wèn)這個(gè)對(duì)象時(shí)候，lock()無(wú)法成功獲得與之關(guān)聯(lián)的shared_ptr，也就無(wú)法對(duì)其進(jìn)行訪問(wèn)了。

Chen was called.
Fu is not in the school.
Chen was destructed.
Chen has left school.I will leave a message for him.
Jiawei was called.
Xibei was destructed.
Jiawei was destructed.

這里大家可能會(huì)問(wèn)，為什么不在doorman中使用裸指針呢？。。。

那么，為什么不直接使用shared_ptr呢？參考原文。

總結(jié)起來(lái)，weak_ptr用于訪問(wèn)了那些不具備所有權(quán)的，可能存在也可能不存在的對(duì)象。

posted on 2011-09-20 16:29 陳良喬——《我的第一本C++書(shū)》閱讀(1798) 評(píng)論(0) 編輯收藏引用

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