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c++ - 为什么“weak.lock()”返回“nullptr”，定义为“auto weak=std::make_shared”(42);"?

问题描述

为什么在此代码片段中weak.lock()返回：nullptr

   std::weak_ptr<int> weakPtr1 = std::make_shared<int>(6);
   std::cout << weakPtr1.lock() << std::endl;

而它适用于以下一个：

   std::shared_ptr<int> sharedPtr = std::make_shared<int>(99);
   std::weak_ptr<int> weakPtr2 = sharedPtr;
   std::cout << weakPtr2.lock() << std::endl;

检查 cpp.sh/9gkys。

我想了又想，但我现在仍然很困惑。对于这个问题，我将不胜感激。

标签： c++smart-pointers

解决方案

智能指针为了正常工作，维护一个所谓的控制块，用作元数据存储，特别是使用计数器。也就是说，每个资源在内存中都有一个关联的控制块（例如由两个整数组成），智能指针可以参考这些控制块，以了解其中有多少仍在使用/观察资源。显然，每一个存在都会std::shared_ptr增加存储在控制块中的使用计数器，以便它的析构函数知道是否是时候在销毁时释放资源了。std::weak_ptr，反过来，只跟踪对象及其控制块。请注意，这是一个重要的细节：std::weak_ptr不会增加使用计数器。这是可取的，因为它的主要目的是打破一对相互观察的物体之间可能的循环。也就是说，如果两个对象将std::shared_ptrs 存储到另一个对象，那么这样一对对象也将无限地保持彼此的生命。

如何std::weak_ptr知道资源是否可以lock()编辑？只有当使用计数器大于零时，这才能成功。它从控制块中知道这一点（只要还有非零弱指针观察它，它本身就在内存中保持活动状态）。

在第一个示例中：

std::weak_ptr<int> weakPtr1 = std::make_shared<int>(6);

资源 ( int=6) 和它的控制块都被分配。使用计数器变为1，并且只要std::shared_ptr活着就一直存在。然后，astd::weak_ptr被初始化，得到一个指向控制块的指针。在这里，它不会增加使用计数器。但是，它会增加弱指针的计数器。此时，两个计数器都是1。然后，在分号处;，临时std::shared_ptr对象被销毁。它将使用计数器减少到0。这意味着不再有共享指针共享资源的所有权，从而允许释放该资源。但是，仍然有1弱指针观察控制块，这意味着控制块本身将保留在内存中，因此weakPtr1知道它无法lock()该资源不再存在（因为该资源不再存在）。

在第二个例子中：

std::shared_ptr<int> sharedPtr = std::make_shared<int>(99);
std::weak_ptr<int> weakPtr2 = sharedPtr;

资源int=99及其控制块都保持活动状态。因此weakPtr2，只要sharedPtr（或其任何副本）未被破坏，就可以被锁定。

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