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C++weak_ptr访问被释放对象处理技巧

P粉602998670

发布： 2025-09-09 09:51:01

原创

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weak_ptr通过lock()获取shared_ptr来安全访问对象，避免悬空指针；常用于解决循环引用、实现观察者模式、缓存及对象存活检测，选择时根据是否需控制生命周期决定。

c++weak_ptr访问被释放对象处理技巧

C++

weak_ptr

登录后复制

的主要作用是在不增加对象引用计数的前提下持有对象的引用，解决循环引用的问题。当

weak_ptr

登录后复制

尝试访问的对象已经被释放时，它会变成 expired，因此需要在使用前进行检查，避免访问悬空指针。

解决方案

使用

weak_ptr

登录后复制

时，先通过

lock()

登录后复制

方法尝试获取

shared_ptr

登录后复制

。如果对象仍然存在，

lock()

登录后复制

会返回一个有效的

shared_ptr

登录后复制

；如果对象已经被释放，

lock()

登录后复制

会返回一个空的

shared_ptr

登录后复制

。

#include <iostream>
#include <memory>

class MyObject {
public:
    int data;
    MyObject(int value) : data(value) {
        std::cout << "MyObject constructed with data: " << data << std::endl;
    }
    ~MyObject() {
        std::cout << "MyObject destructed with data: " << data << std::endl;
    }

    void printData() {
        std::cout << "Data: " << data << std::endl;
    }
};

int main() {
    std::weak_ptr<MyObject> weakPtr;

    {
        std::shared_ptr<MyObject> sharedPtr = std::make_shared<MyObject>(42);
        weakPtr = sharedPtr;

        // 使用 weak_ptr 访问对象
        std::shared_ptr<MyObject> lockedPtr = weakPtr.lock();
        if (lockedPtr) {
            lockedPtr->printData(); // 安全访问
        } else {
            std::cout << "Object has been destroyed." << std::endl;
        }
    } // sharedPtr 超出作用域，对象被释放

    // 再次尝试访问
    std::shared_ptr<MyObject> lockedPtr = weakPtr.lock();
    if (lockedPtr) {
        lockedPtr->printData();
    } else {
        std::cout << "Object has been destroyed." << std::endl; // 输出此行
    }

    return 0;
}

登录后复制

如何避免

weak_ptr

登录后复制

访问悬空指针导致的崩溃？

始终在使用前检查
```
weak_ptr
```
登录后复制
是否有效： 使用
```
weak_ptr.lock()
```
登录后复制
获取
```
shared_ptr
```
登录后复制
，并检查返回的
```
shared_ptr
```
登录后复制
是否为空。这是最核心的原则。
注意对象生命周期： 了解对象何时可能被释放，避免在对象已经被释放后尝试访问。虽然无法完全预测，但良好的设计可以减少意外情况。

立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；
避免在多线程环境下出现竞争： 如果
```
weak_ptr
```
登录后复制
在多线程环境下使用，确保在访问前进行适当的同步，防止在检查后、访问前对象被释放。例如，使用互斥锁保护对
```
weak_ptr
```
登录后复制
的访问。

weak_ptr

登录后复制

还能用于哪些场景？

除了解决循环引用，

weak_ptr

登录后复制

还有其他一些应用场景：

观察者模式： 观察者持有对主题的
```
weak_ptr
```
登录后复制
，当主题被销毁时，观察者可以安全地停止观察，避免访问无效对象。

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查看详情
缓存： 缓存可以持有对对象的
```
weak_ptr
```
登录后复制
，如果对象被其他地方释放，缓存可以自动清理过期条目。
检测对象是否存活： 可以通过将
```
shared_ptr
```
登录后复制
转换为
```
weak_ptr
```
登录后复制
，然后在稍后检查
```
weak_ptr.expired()
```
登录后复制
来判断对象是否仍然存活。

如何选择使用

weak_ptr

登录后复制

还是

shared_ptr

登录后复制

？

选择

weak_ptr

登录后复制

还是

shared_ptr

登录后复制

取决于所有权关系：

```
shared_ptr
```
登录后复制
：表示共享所有权。多个
```
shared_ptr
```
登录后复制
可以指向同一个对象，只有当所有
```
shared_ptr
```
登录后复制
都被销毁时，对象才会被释放。
```
weak_ptr
```
登录后复制
：表示非拥有关系。
```
weak_ptr
```
登录后复制
可以观察对象，但不会阻止对象被释放。它只是提供了一种在对象仍然存在时访问它的方式。