c++强引用与弱引用
为什么要引入“弱引用”指针呢?弱引用指针就是没有“所有权”的指针。有时候我只是想找个指向这块内存的指针,但我不想把这块内存的生命周期与这个指针关联。这种情况下,弱引用指针就代表“我指向这东西,但这东西什么时候释放不关我事儿……”
有些地方为了方便,直接用原始指针(raw pointer)来表示弱引用。然后用这种原始指针,其弱引用的含义不够明确,万一别人写个delete xxxx,你就被坑了……而且弱引用指针还有其它一些方便你正确使用它的好处。
作者:张景旺
链接:https://www.zhihu.com/question/26851369/answer/34271911
来源:知乎
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。
weak_ptr 只能由shared_ptr或者其它的weak_ptr构造。参见 std::weak_ptr::weak_ptr
关于shared_ptr的实现,可以参见 make a shared_ptr from scratch .weak_ptr和shared_ptr共享一个引用计数对象,在引用计数对象上增加一个weak_count, 但不增加ref_count.引用计数对象当ref_count减至zero时会销毁其管理的资源,weak_ptr可以通过ref_count是否为0来判断指向的资源是否可用。当ref_count和weak_count都为0时引用计数对象会销毁其自身。
作者:QAMichaelPeng
链接:https://www.zhihu.com/question/26851369/answer/34392105
来源:知乎
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。
链接:https://www.zhihu.com/question/26851369/answer/34428725
来源:知乎
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。
首先,不要把智能指针和祼指针的区别看得那么大,它们都是指针。因此,我们可以把智能指针和祼指针都统称为指针,它们共同的目标是通过地址去代表资源。既然指针能代表资源,那么不可避免地会涉及资源的所有权问题。在选择具体指针类型的时候,通过问以下几个问题就能知道使用哪种指针了。
- 指针是否需要拥有资源的所有权?
如果指针变量需要绑定资源的所有权,那么会选择unique_ptr或shared_ptr。它们可以通过RAII完成对资源生命期的自动管理。如果不需要拥有资源的所有权,那么会选择weak_ptr和raw pointer,这两种指针变量在离开作用域时不会对其所指向的资源产生任何影响。
- 如果指针拥有资源的所有权(owning pointer),那么该指针是否需要独占所有权?
独占则使用unique_ptr(人无我有,人有我丢),否则使用shared_ptr(你有我有全都有)。这一点很好理解。
- 如果不拥有资源的所有权(non-owning pointer),那么指针变量是否需要在适当的时候感知到资源的有效性?
如果需要则使用weak_ptr,它可以在适当的时候通过weak_ptr::lock()获得所有权,当拥有所有权后便可以得知资源的有效性。如不需要,则使用祼指针。这通常是程序员知道在祼指针的作用域内它是有效的,并且使用祼指针效率更高,例如
- auto p = make_shared<int>(1);
- auto result = f(p.get());
这样会衍生出另外一个问题,为何unique_ptr不能和weak_ptr配合?
这是因为unique_ptr是独占所有权,也就是说资源的生命期等于指针变量的生命期,那么程序员可以很容易通过指针变量的生命期来判断资源是否有效,这样weak_ptr就不再有必要了。而相对来说,shared_ptr则不好判断,特别是多线程环境下。
另外,很多人说weak_ptr的作用是可以破除循环引用,这个说法是对的,但没有抓住本质(祼指针也可以破除,那为何要用weak_ptr?)。写出循环引用的原因是因为程序员自己没有理清楚资源的所有权问题。
原来,我认为“为什么会有引用计数这样的技术”是为了内存自动回收和节省内存,但是读完下面的几节后,内存自动回收是一个原因,但是节省内存并不是真正的原因,真正的原因是有些对象如果被复制在现实中是不合事实的。
为什么有引用计数
C++中存在两种语义:值语义(value sematics)和对象语义(object sematic),对象语义也可以叫做引用语义(reference sematics)。
值语义,指的是对象的拷贝与原对象无关,就像拷贝int一样,C++的常用类型数据等都是值语义。
对象语义,指的是面向对象意义下的对象,是禁止拷贝的。
在设计一个类的时候该类是否可以被拷贝(即具备拷贝构造函数),取决于拷贝后的语义是否成立,比如一个Thread类,拷贝后系统中并不会启动另外一个线程,所以拷贝是禁止的。同样类似于Employee雇员类也是。
这么设计起码有两个好处:
1. 语义合理,有些对象复制是不符合常理的
2. 节省内存
强引用
- #include
- #include
- #include
- #include
- class parent;
- class children;
- typedef boost::shared_ptr parent_ptr;
- typedef boost::shared_ptr children_ptr;
- class parent
- {
- public:
- ~parent() { std::cout <<"destroying parent\n"; }
- public:
- children_ptr children;
- };
- class children
- {
- public:
- ~children() { std::cout <<"destroying children\n"; }
- public:
- parent_ptr parent;
- };
- void test()
- {
- parent_ptr father(new parent());
- children_ptr son(new children);
- father->children = son;
- son->parent = father;
- }
- void main()
- {
- std::cout<<"begin test...\n";
- test();
- std::cout<<"end test.\n";
- }
运行该程序可以看到,即使退出了test函数后,由于parent和children对象互相引用,它们的引用计数都是1,不能自动释放,并且此时这两个对象再无法访问到。这就引起了c++中那臭名昭著的内存泄漏。
2. 当parent的生存期超过children的生存期的时候,children改为使用一个普通指针指向parent。
3. 使用弱引用的智能指针打破这种循环引用。
虽然这三种方法都可行,但方法1和方法2都需要程序员手动控制,麻烦且容易出错。下面就介绍弱引用
弱引用
- namespace boost {
- template<</span>typename T> class weak_ptr {
- public:
- template <</span>typename Y>
- weak_ptr(const shared_ptr& r);
- weak_ptr(const weak_ptr& r);
- ~weak_ptr();
- T* get() const;
- bool expired() const;
- shared_ptr lock() const;
- };
- }
weak_ptr<T> ptr(t); // t为一个T对象
则当t被销毁时,ptr 被自动置为无效。使用方法如下:
if ( shard_ptr<T> safePtr = ptr.lock() ) safePtr->Fun();
可以看到,boost::weak_ptr必须从一个boost::share_ptr或另一个boost::weak_ptr转换而来,这也说明,进行该对象的内存管理的是那个强引用的boost::share_ptr。boost::weak_ptr只是提供了对管理对象的一个访问手段。boost::weak_ptr除了对所管理对象的基本访问功能(通过get()函数)外,还有两个常用的功能函数:expired()用于检测所管理的对象是否已经释放;lock()用于获取所管理的对象的强引用指针。
- class children
- {
- public:
- ~children() { std::cout <<"destroying children\n"; }
- public:
- boost::weak_ptr parent;
- };
最后值得一提的是,虽然通过弱引用指针可以有效的解除循环引用,但这种方式必须在程序员能预见会出现循环引用的情况下才能使用,也可以是说弱引用仅仅是一种编译期的解决方案,如果程序在运行过程中出现了循环引用,还是会造成内存泄漏的。因此,不要认为只要使用了智能指针便能杜绝内存泄漏。毕竟,对于C++来说,由于没有垃圾回收机制,内存泄漏对每一个程序员来说都是一个非常头痛的问题。
c++强引用与弱引用相关推荐
- java强引用弱引用_Java 的强引用、弱引用、软引用、虚引用
1.强引用(StrongReference) 强引用是使用最普遍的引用.如果一个对象具有强引用,那垃圾回收器绝不会回收它.如下: Object o=new Object(); // 强引用 当内存空间 ...
- Java 四种引用类型:强引用、软引用、弱引用、虚引用
以前学习强软弱虚引用的时候,只是走马观花看看博客,并没有自己写代码去实践.去证明,导致每次看完后,过不了多久就忘了,后来下定决心,一定要自己敲敲代码,这样才能让印象更加深刻,古人云:纸上得来终觉浅,绝 ...
- java 静态内部类 弱引用_Java基础 强引用、弱引用、软引用、虚引用
前言 在ThreadLocal源码中,其中嵌套类ThreadLocalMap中的Entry继承了WeakReferenc.Java中提供这四种引用类型主要有两个目的:第一是可以让程序员通过代码的方式决 ...
- java对象的强引用,软引用,弱引用和虚引用
java对象的强引用,软引用,弱引用和虚引用 标签: javaoutofmemoryerror生活虚拟机jvmjdk 2011-05-05 21:00 ...
- 弱引用使用场景桌面_吃透Java基础十五:强引用、软引用、弱引用、虚引用
本文首发CSDN博客地址:https://blog.csdn.net/u013277209?viewmode=contents 前言 在JDK1.2以前的版本中,当一个对象不被任何变量引用,那么程序就 ...
- Java 强引用与软引用以及弱引用,虚引用
1.对象的强.软.弱和虚引用 在JDK 1.2以前的版本中,若一个对象不被任何变量引用,那么程序就无法再使用这个对象.也就是说,只有对象处于可触及(reachable)状态,程序才能使 用它.从JDK ...
- 【深入Java虚拟机JVM 08】JVM四种引用-强引用、软引用、弱引用、虚引用
说明:文章所有内容均摘自<深入理解Java虚拟机:JVM高级特性与最佳实践(第二版)> 无论是通过引用计数算法判断对象的引用数量,还是通过可达性分析算法判断对象的引用链是否可达,判定对象是 ...
- java强引用、软引用、弱引用、虚引用-Java的引用类型总共有四种,你都知道吗
目录 谈引用 强引用(Strong Reference)--不回收 强引用例子 软引用(Soft Reference)--内存不足即回收 弱引用(Weak Reference)--发现即回收 面试题: ...
- Java 7之基础 - 强引用、弱引用、软引用、虚引用
2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> 1.强引用(StrongReference) 强引用是使用最普遍的引用.如果一个对象具有强引用,那垃圾回收器绝不会回收它.如下 ...
- java 虚引用 作用_Java的强引用、弱引用、软引用和虚引用,以及用途
Java种除了基本数据类型,其它数据类型都是引用的数据类型.而应用数据类型根据生命周期的长短又分为:强引用.弱引用.软引用和需引用(幻象引用),我们平时基本上只用到强引用类型,而其他的引用类型我们也就 ...
最新文章
- vi 方向键和Backspace键失效问题的解决方法
- ps ico插件_Photoshop 2020特别版 内置多款实用插件
- puppet 基础篇
- NDVI等植被相关指数
- OPENCV回调函数
- 三个数差的平方公式推导过程_万有引力常量反复测量不“常”咋回事?新常量公式诠释引力本质...
- 力扣题目系列:1313. 解压缩编码列表
- Cisco 证书查询
- 并联机构逆运动学用MapleSim符号来解决
- 文件输入流和文件输出流
- 【Yolov5】训练yolov5模型并集成到安卓应用中(中)——模型转化
- 苹果电脑mysql安装流程_mac系统下安装mysql步骤
- 鼠标切换虚拟桌面 autohotkey
- MATLAB导入txt和excel文件技巧汇总
- 【笔记分享】H桥电机正反转
- 自己动手做聊天机器人 二十九-重磅:近1GB的三千万聊天语料供出
- python合并ts文件教程
- tp6_layui_01_登录页面的实现
- Eclipse debug调试下按钮变灰
- 秋招面试(11)- 中科闻歌