前言

简单介绍shared_ptr与weak_ptr，仿写系统的shared_ptr与weak_ptr，并解决循环引用的问题.

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、shared_ptr与weak_ptr是什么？

shared_ptr是一种智能指针（smart pointer），作用有如同指针，但会记录有多少个shared_ptrs共同指向一个对象。这便是所谓的引用计数（reference counting）。一旦最后一个这样的指针被销毁，也就是一旦某个对象的引用计数变为0，这个对象会被自动删除。
weak_ptr是为配合shared_ptr而引入的一种智能指针。

1.shared_ptr的内存模型

2.weak_ptr的内存模型

二、仿写系统的shared_ptr与weak_ptr

1.mdeletor


```cpp
class Mdeletor
{
public:Mdeletor() = default;void operator()(_Ty* p)const{if (p != NULL){delete p;}p = NULL;}
};template<typename _Ty>
class Mdeletor<_Ty[]>
{
public:Mdeletor() = default;void operator()(_Ty* p)const{if (p != NULL){delete[]p;}p = NULL;}
};

2.Ref_con

template<typename _Ty>
class RefCnt
{protected:_Ty* ptr;std::atomic_int Uses;std::atomic_int Weaks;
public:RefCnt(_Ty* p) :ptr(p), Uses(1), Weaks(1) {}~RefCnt() {}void IncUses(){Uses += 1;}void IncWeaks(){Weaks += 1;}template<typename _Ty, typename _Dx>friend class my_shared_ptr;template<typename _Ty>friend class my_weak_ptr;
};

3.shared_ptr

代码如下（示例）：

template<typename _Ty,typename _Dx= Mdeletor<_Ty>>
class my_shared_ptr
{private:_Ty* Ptr;RefCnt<_Ty>* Ref;_Dx mdeletor;
public:my_shared_ptr(_Ty* p = nullptr) :Ptr(nullptr),Ref(nullptr){if (p != nullptr){Ptr = p;Ref = new RefCnt<_Ty>(p);}}my_shared_ptr(const my_shared_ptr& other):Ptr(other.Ptr),Ref(other.Ref)//拷贝构造{if (Ptr != NULL){Ref->IncUses();}}my_shared_ptr(my_shared_ptr&& other) :Ptr(other.Ptr), Ref(other.Ref)//移动构造{other.Ptr = NULL;other.Ref = NULL;}my_shared_ptr& operator=(const my_shared_ptr& other)//赋值{if (this == &other || Ptr == other.Ptr)  return *this;//自赋值，直接返回本身if (Ptr != NULL && --Ref->Uses == 0)//被赋值的智能指针对象拥有资源，{                                   //且该对象仅被该智能指针拥有mdeletor(Ptr);//释放该对象if (--Ref->Weaks == 0)//当弱引用计数为零时{delete Ref;//析构引用计数对象Ref = NULL;}}Ptr = other.Ptr;Ref = other.Ref;if (Ptr != NULL){Ref->IncUses();}return *this;}my_shared_ptr& operator=(my_shared_ptr&& other)//移动赋值{if (this == &other)  return *this;if (Ptr == other.Ptr && Ptr != NULL)//当两个智能指针使用同一个对象时，且该对象不为空{other.Ptr = NULL;//去掉other的使用权other.Ref = NULL;Ref->Uses -= 1;//强引用计数-1return *this;}if (Ptr != NULL && --Ref->Uses == 0){mdeletor(Ptr);if (--Ref->Weaks == 0){delete Ref;Ref = NULL;}}Ptr = other.Ptr;Ref = other.Ref;other.Ptr = NULL;other.Ref = NULL;return *this;}~my_shared_ptr(){if (Ptr != NULL && --Ref->Uses == 0){mdeletor(Ptr);if (--Ref->Weaks == 0){delete Ref;}}Ref = NULL;}_Ty* get()const{return Ptr;}_Ty& operator*(){return *get();}_Ty* operator->(){return get();}size_t use_count()const{if (Ref == NULL)  return 0;return Ref->Uses;}void swap(my_shared_ptr& other){std::swap(Ptr, other.Ptr);std::swap(Ref, other.Ref);}operator bool()const{return Ptr != NULL;}template<typename _Ty>friend class my_weak_ptr;
};

4.weak_ptr

代码如下（示例）：

template<typename _Ty>
class my_weak_ptr
{private:RefCnt<_Ty>* wRef;
public:my_weak_ptr() :wRef(NULL) {}my_weak_ptr(const my_shared_ptr<_Ty>& other) :wRef(other.Ref)//共享指针构造{if (wRef!=NULL){wRef->IncWeaks();}}my_weak_ptr(const my_weak_ptr& other) :wRef(other.wRef)//拷贝构造{if (wRef != NULL){wRef->IncWeaks();}}my_weak_ptr(my_weak_ptr&& other) :wRef(other.wRef)//移动构造{other.wRef = NULL;}my_weak_ptr& operator=(const my_weak_ptr& other){if (this == &other||wRef=other.wRef)  return *this;//自赋值或者是两个指针指向同一个对象if (this != NULL && --wRef->Weaks == 0)//是否自己独占对象{delete wRef;}wRef = other.wRef;if (wRef != NULL){wRef->IncUses();}return *this;}my_weak_ptr& operator=(my_weak_ptr&& other){//1 判断是否自赋值if (this == &other)  return *this;//2 判断是否是指向同一个对象的两个指针相互赋值if (wRef == other.wRef && wRef != NULL)//如果是{other.wRef = NULL;wRef->Weaks -= 1;return *this;}//3 两个指向不同对象的指针赋值if (this != NULL && --wRef->Weaks == 0)//是否自己独占对象{delete wRef;//如果独有}wRef = other.wRef;other.wRef = NULL;return *this;}my_weak_ptr& operator=(const my_shared_ptr<_Ty>& other)//共享智能指针给弱指针赋值{if (wRef == other.Ref)  return *this;if (wRef != NULL && --wRef->Uses == 0){delete wRef;}wRef = other.Ref;if (wRef != NULL){wRef->IncWeaks();}return *this;}my_weak_ptr& operator=( my_shared_ptr<_Ty>&& other) = delete;~my_weak_ptr(){if (wRef != NULL && --wRef->Weaks == 0){delete wRef;}wRef = NULL;}bool expired()const//判断被引用的对象是否删除，若删除则返回真{return wRef->Uses == 0;}my_shared_ptr<_Ty> lock()const{my_shared_ptr<_Ty>tmp;tmp.Ptr = wRef->ptr;tmp.Ref = wRef;tmp.Ref->IncUses();return tmp;}
};

该处使用的url网络请求的数据。

三、解决循环引用问题

四、总结

weak_ptr一般需要与shared_ptr联合使用，且若要使用weak_ptr时需要用lock()函数返回一个shared_ptr的对象再进行使用。

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