weak_ptr 的使用

\(\quad\)关于为什么使用 weak_ptr，以及他的使用场景，我们在这篇文章中已经进行了介绍。而对于其具体的使用方法，比如说如何通过 weak_ptr 访问内存中的数据等操作还未提及，这里做个简单赘述。

\(\quad\)有一句话说的很好: weak_ptr就像观测者那样观测资源的使用情况。

首先，weak_ptr是配合shared_ptr的使用，weak_ptr可以用shared_ptr来赋值，但当它引用shared_ptr时并不会引起它的计数。
另外，weak_ptr 并没有重载解引用等操作符，也不单独使用（不能单独使用的原因是，weak_ptr没有重载解引用*、->运算符，也就是说它只能访问但不能修改）。
使用expired() 检查weak_ptr的引用情况（expired()==true时表示资源已被释放），使用lock()获取一个shared_ptr的对象。

和 shared_ptr、unique_ptr相比，weak_ptr 模板类提供的成员方法不多，以下是常用的成员方法及各自的功能：

operator=()：重载 = 赋值运算符，是的 weak_ptr 指针可以直接被 weak_ptr 或者 shared_ptr 类型指针赋值。
swap(x)：其中 x 表示一个同类型的 weak_ptr 类型指针，该函数可以互换 2 个同类型 weak_ptr 指针的内容。
reset()：将当前 weak_ptr 指针置为空指针。
use_count()：查看指向和当前 weak_ptr 指针相同的shared_ptr指针的数量。
expired()：判断当前 weak_ptr 指针为否过期（指针为空，或者指向的堆内存已经被释放）。
lock()：如果当前 weak_ptr 已经过期，则该函数会返回一个空的 shared_ptr 指针；反之，该函数返回一个和当前weak_ptr指向相同的 shared_ptr 指针。

示例程序

#include <iostream>
#include <memory>

void observe(std::weak_ptr<int> weak)
{
  if (auto observe = weak.lock()) {
    std::cout << "\tobserve() able to lock weak_ptr<>, value=" << *observe << "\n";
  } else {
    std::cout << "\tobserve() unable to lock weak_ptr<>\n";
  }
}

int main()
{
  std::weak_ptr<int> weak;
  std::cout << "weak_ptr<> not yet initialized\n";
  observe(weak);

  {
    auto shared = std::make_shared<int>(42);
    weak = shared;
    std::cout << "weak_ptr<> initialized with shared_ptr.\n";
    observe(weak);

    std::cout << "weak_ptr<> use_count() "<< weak.use_count() << ".\n";

    std::weak_ptr<int> weak2;
    weak2 = weak;
    std::cout << "after weak_ptr assignment, use_count is "<< weak.use_count() << ".\n";

    weak.reset();
    if (weak.expired())
      std::cout << "weak_ptr expired, con not use\n";
  }

  std::cout << "shared_ptr<> has been destructed due to scope exit.\n";
  observe(weak);
}

输出如下：

weak_ptr<> not yet initialized
	observe() unable to lock weak_ptr<>
weak_ptr<> initialized with shared_ptr.
	observe() able to lock weak_ptr<>, value=42
weak_ptr<> use_count() 1.
after weak_ptr assignment, use_count is 1.
weak_ptr expired, con not use
shared_ptr<> has been destructed due to scope exit.
	observe() unable to lock weak_ptr<>

shared_ptr ptr weak_ptr shared

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