智能指针之weak_ptr06

一 weak_ptr

看名字就知道，他是一个弱引用，他的存在是为了辅助shared_ptr的循环引用问题，它不占用引用数。只能通过shared_ptr或者weak_ptr构造赋值。
它没有重载 * 和 -> 运算符，因此不可以直接通过 weak_ptr 访问对象，典型的用法是通过 lock() 成员函数来获得 shared_ptr，进而使用对象。
大家理解时，将weak_ptr看成用来监视shared_ptr（强引用）的生命周期用。是一种对shared_ptr的扩充。

1 weak_ptr初始化赋值

    //1 weak_ptr初始化赋值
    std::shared_ptr<int> sh = std::make_shared<int>();  // 默认值为0
    cout<<sh.use_count()<<endl;                         // 1
    std::weak_ptr<int> w(sh);                           // 用shared_ptr构造
    std::weak_ptr<int> w1(w);                           // 用weak_ptr构造
    cout<<sh.use_count()<<endl;                         // 1

    std::weak_ptr<int> w2=sh;                           // 用shared_ptr赋值
    std::weak_ptr<int> w3=w2;                           // 用weak_ptr赋值
    cout<<sh.use_count()<<endl;                         // 1

2 lock()函数

lock()：检查weak_ptr所指向的对象是否存在，如果存在那么lock将返回一个指向该对象的shared_ptr（指向对象的强引用就会+1），如果指向对象不存在，lock会返回一个空的shared_ptr。通过lock可以将weak_ptr转化成shared_ptr使用。
例子看下面。

3 expired()函数

expired函数：判断weak_ptr的方法expired判断shared_ptr管理的资源是否已经释放。true已释放，0未释放。

4 上面1，2，3大点的案例

注释已经标明清楚。

//4 weak_ptr  --小弟
void test16(){

    //1 weak_ptr初始化赋值
    std::shared_ptr<int> sh = std::make_shared<int>();  // 默认值为0
    cout<<sh.use_count()<<endl;                         // 1
    std::weak_ptr<int> w(sh);                           // 用shared_ptr构造
    std::weak_ptr<int> w1(w);                           // 用weak_ptr构造
    cout<<sh.use_count()<<endl;                         // 1

    std::weak_ptr<int> w2=sh;                           // 用shared_ptr赋值
    std::weak_ptr<int> w3=w2;                           // 用weak_ptr赋值
    cout<<sh.use_count()<<endl;                         // 1

    /*
        2. lock函数：检查weak_ptr所指向的对象是否存在，
        如果存在那么lock将返回一个指向该对象的shared_ptr（指向对象的强引用就会+1），
        如果指向对象不存在，lock会返回一个空的shared_ptr.
        通过lock可以将weak_ptr转化成shared_ptr使用
    */
    std::shared_ptr<int> another = w2.lock();  
    if (another != nullptr){
        *another = 12;
        cout<<"sh管理的内存未被释放"<<endl;
    }
    cout<<sh.use_count()<<endl;                         // 2

    //3 expired函数：判断weak_ptr的方法expired判断shared_ptr管理的资源是否已经释放。true已释放，0未释放
    bool isDeleted = w2.expired();
    cout<<sh.use_count()<<endl;                         // 2
    cout<<isDeleted<<endl;                              // 0 因为程序还没结束 sh与another在引用 
    
    //测试lock为空时
    another.reset();//无参reset置空，该内存引用数减1，本对象another的引用计数为0
    sh.reset();
    if (w2.lock() == nullptr){
        cout<<"sh管理的内存被释放"<<endl;
    }
}

结果：

注意，在shared_ptr之前我们已经说过了reset的使用，这里再简单说明一下。
reset()：将该引用的引用计数设置为空，不影响该片内存的引用计数，但是该片内存的引用计数会减少1。

5 尺寸问题

weak_ptr与shared_ptr的尺寸一样大，是裸指针的两倍。内部有两个裸指针。

• 1）第一个裸指针指向的是这个智能指针所指向的对象。
• 2）第二个所指针指向一个数据结构（控制块），这个控制块里有：
  1、引用计数（强引用计数、弱引用计数）
  2、其他数据（弱引用删除器，互斥锁等等）