[转] weak_ptr解决shared_ptr环状引用所引起的内存泄漏

http://blog.csdn.net/liuzhi1218/article/details/6993135

循环引用:

引用计数是一种便利的内存管理机制,但它有一个很大的缺点,那就是不能管理循环引用的对象。一个简单的例子如下:

#include<string>
#include <iostream>
#include <boost/shared_ptr.hpp>
#include <boost/weak_ptr.hpp>

class parent;
class children;

typedef boost::shared_ptr<parent> parent_ptr;
typedef boost::shared_ptr<children> 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。

一般来讲,解除这种循环引用有下面有三种可行的方法:

  1. 当只剩下最后一个引用的时候需要手动打破循环引用释放对象。
  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。这里主要介绍一下第三种方法和boost中的弱引用的智能指针boost::weak_ptr。

强引用和弱引用

一个强引用当被引用的对象活着的话,这个引用也存在(就是说,当至少有一个强引用,那么这个对象就不能被释放)。boost::share_ptr就是强引用。

相对而言,弱引用当引用的对象活着的时候不一定存在。仅仅是当它存在的时候的一个引用。弱引用并不修改该对象的引用计数,这意味这弱引用它并不对对
象的内存进行管理,在功能上类似于普通指针,然而一个比较大的区别是,弱引用能检测到所管理的对象是否已经被释放,从而避免访问非法内存。

boost::weak_ptr

boost::weak_ptr<T>是boost提供的一个弱引用的智能指针,它的声明可以简化如下:

namespace boost {

template<typename T>class weak_ptr {
    public:
        template <typename Y>
        weak_ptr(const shared_ptr<Y>& r);

weak_ptr(const weak_ptr& r);

~weak_ptr();

T* get() const;
        bool expired() const;
        shared_ptr<T> lock() const;
    };
}

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。

通过boost::weak_ptr来打破循环引用

由于弱引用不更改引用计数,类似普通指针,只要把循环引用的一方使用弱引用,即可解除循环引用。对于上面的那个例子来说,只要把children的定义改为如下方式,即可解除循环引用:

class children
{
public:
    ~children() { std::cout <<"destroying children\n"; }

public:
    boost::weak_ptr<parent> 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,也可以是说这个仅仅
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。

时间: 2024-07-29 20:09:58

[转] weak_ptr解决shared_ptr环状引用所引起的内存泄漏的相关文章

指向对象的引用置空---与内存泄漏

import java.util.Arrays; public class Stack { private static final int INIT_SIZE = 10; private Object[] datas; private int size; public Stack() { super(); datas = new Object[INIT_SIZE]; } public void push(Object data){ if (size == datas.length) { ext

block块中引用成员变量引起内存泄漏问题

使用block要注意循环引用,因此在块中使用self前先使用__weak修饰生产弱引用 这里记录另一种情况:没有使用属性而是直接使用成员变量的时候 // 私有成员变量 @implementation SmartInfoViewController { UIColor *lightColor; } // 在块中直接使用lightColor会造成retain cycle self.colBlock = ^(UIColor *col) { lightColor = col; // 等价于 self->

Android内存泄漏的本质原因、解决办法、操作实例

今年最后一个迭代终于结束了,把过程中碰到的不熟悉的东西拉出来学习总结一下 内存泄漏的本质是:[一个(巨大的)短生命周期对象的引用被一个长生命周期(异步生命周期)的对象持有] 这个东西分为两个部分 获得一个(巨大的)短生命周期的对象 这个[巨大的短生命周期的对象]在Android中最有可能的就是[Activity]了 最容易无意识获得它的方式就是[非静态内部类隐式自动持有外部类的强引用] 把这个对象赋值给了一个长生命周期的对象 这个有一些常见的套路 套路一:直接赋值给了一个类的静态成员 这个静态成

android中handler使用应该注意的问题(解决由handler引起的OOM内存泄漏)

最近,在项目过程中频繁的使用handler处理一些ui线程上的操作,以及使用handler的postdealy.然而使用过后却不对handler进行处理,进而产生了内存溢出现象,通过google,发现了解决这一问题的方法.下面贴出项目中的相关代码 /**********************************以下代码解决了handler有可能造成的内存泄漏***************************************************/ /** * 创建静态内部类

关于内存屏蔽 和内存泄漏的解决

第一:程序在运行时内存实际的访问顺序和程序代码编写的访问顺序不一定一致,这就是内存乱序访问.内存乱序访问行为出现的理由是为了提升程序运行时的性能.内存乱序访问主要发生在两个阶段: 编译时,编译器优化导致内存乱序访问(指令重排) 运行时,多 CPU 间交互引起内存乱序访问 Memory barrier 能够让 CPU 或编译器在内存访问上有序.一个 Memory barrier 之前的内存访问操作必定先于其之后的完成.Memory barrier 包括两类: 编译器 barrier CPU Mem

深入学习c++--智能指针(二) weak_ptr(打破shared_ptr循环引用)

1. 几种智能指针 1. auto_ptr: c++11中推荐不使用他(放弃) 2. shared_ptr: 每添加一次引用 就+1,减少一次引用,就-1:做到指针进行共享 3. unique_ptr: 一个指针同时只能有一个使用者使用 4. weaked_ptr: 与shared_ptr搭配使用 1.1 weak_ptr 参考:https://zh.cppreference.com/w/cpp/memory/weak_ptr std::weak_ptr 是一种智能指针,它对被 std::sha

weak_ptr打破环状引用

转自:http://blog.csdn.net/malong777/article/details/48974559 weak_ptr是一种不控制对象生存周期的智能指针,它指向一个shared_ptr管理的对象...它不会改变shared_ptr的引用计数--<C++ Primer .5th>.很明显,weak_ptr的特点是"弱引用".有什么用?应用场景是什么地方? 考虑它的胞兄shared_ptr,每次复制之后引用计数加一,不再指向对象(自身销毁或指向其他对象)时时引用

boost的shared_ptr循环引用

boost的智能指针给编程带来了极大的便利,不需要关心内存的释放,不要要调用delete,而且还可以定制delete的方法.其实boost的智能指针是可以当成scope_exit来用的,同样是退出时处理.但是凡事都是有利有弊,boost的shared_ptr如果在循环引用的时候会出现无法释放内存的情况,所谓循环引用就是A智能指针类里存放B的智能指针,B的智能指针类里存放A,将a.b的值互相设置.增加引用计数,在释放的时候由于计数问题,会导致在退出指针域的时候无法进行释放,解决该问题的方案是在类成

shared_ptr循环引用&定置删除器

shared_ptr虽然方便,但是它有着一个致命的缺陷就是循环引用问题,因为shared_ptr本身并没有能力解决这个问题,所以我们又引入了弱指针weak_ptr来辅助shared_ptr解决这个问题. 那么循环引用又是什么场景? 举个栗子: 假设现在我们要创建一个双向整形链表,但是这个链表的指针域全部都用shared_ptr维护: struct Node { int _data; shared_ptr<Node> _next; shared_ptr<Node> _prev; }