讲师中心 微信公众号

工具推荐

视频效率加速
剧云
剧云

中文短剧剧本制作平台

Seko
Seko

AI短剧一键生成成片

updream

一键生成高质量推广成片

立刻MV
立刻MV

低成本歌曲 MV、视频生成

C++如何实现一个简单的智能指针weak引用计数逻辑

千磊小哥_6158

千磊小哥_6158

发布时间:2026-07-24 17:54:45

|

1100人浏览过

|

来源于php中文网

原创

weak_ptr需单独维护弱引用计数,因其不参与对象生命周期管理但需与shared_ptr共享控制块;控制块含shared_count、weak_count(初值为1)和ptr;lock()原子检查并递增shared_count以安全升级;shared_ptr析构时先减shared_count,若归零则销毁对象,再减weak_count,仅当二者同为0才释放控制块。

c++如何实现一个简单的智能指针weak引用计数逻辑

weak_ptr 的引用计数为什么需要单独维护

因为 weak_ptr 不能决定对象生死,它必须和 shared_ptr 共享同一个控制块(control block),但又不能影响 shared_ptr 的引用计数。所以得额外维护一个「弱引用计数」——记录还有多少 weak_ptr 指向该控制块,等所有 shared_ptr 和 weak_ptr 都销毁后,控制块本身才能释放。

控制块里要存哪几个关键字段

一个最小可行的控制块至少得有三个整型成员:

  • shared_count:当前有效的 shared_ptr 数量(也叫强引用计数)
  • weak_count:当前有效的 weak_ptr 数量(不含自身,即控制块自己也算一次弱持有)
  • ptr:指向托管对象的原始指针(T*)

注意:weak_count 初始值是 1,因为控制块自己“持有一份弱引用”——它得确保自己不被提前释放;每次构造 weak_ptr 时 weak_count 加 1,析构时减 1;只有当 shared_count == 0 && weak_count == 0 时,才 delete 控制块和托管对象。

weak_ptr::lock() 怎么安全地升级为 shared_ptr

核心逻辑是原子地检查 shared_count > 0,如果成立,就将 shared_count 加 1,并返回新的 shared_ptr。失败则返回空 shared_ptr。

立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;

C++14
C++14

C++14 对 C++11 的修正与增强版本,适合旧系统维护和较老工具链兼容。

下载

示例关键片段:

shared_ptr<T> lock() const {
    if (control_block && control_block->shared_count.load() > 0) {
        // 原子递增,避免竞态
        control_block->shared_count.fetch_add(1, std::memory_order_relaxed);
        return shared_ptr<T>(control_block->ptr, control_block);
    }
    return shared_ptr<T>();
}

这里容易踩坑:不能只读 shared_count 就构造,必须原子递增,否则可能多个 weak_ptr::lock() 同时通过判断,却只有一份实际对象存活,导致重复析构。

shared_ptr 析构时如何触发 weak_count 降级

shared_ptr 析构时,先对 shared_count 减 1;若减完为 0,说明对象该销毁了,此时调用 delete ptr,但控制块还不能删——得等 weak_count 也归零。

所以析构逻辑里要有:

  • 递减 shared_count
  • 若 shared_count == 0,执行 delete ptr
  • 无论如何,都要递减 weak_count(因为控制块本身那份弱引用还在)
  • 最后检查 shared_count == 0 && weak_count == 0,满足则 delete control_block

最容易忽略的是:即使 shared_ptr 是最后一个强引用,也不能立刻 delete 控制块——因为可能还有 weak_ptr 活着,它们需要访问控制块里的 shared_count 来做 lock() 判断。

热门AI工具

更多
Seko
Seko Hot

一款AI视频创作工具,主要用于商汤科技推出的创编一体的AI短视频创作Agent,适合需要提升相关任务效率的用户。

火山引擎

火山引擎是一款面向企业的云计算与AI服务平台。

WorkBuddy

一款AI办公效率工具,主要用于腾讯云推出的AI原生桌面智能体工作台,适合需要提升相关任务效率的用户。

VibeKnow
VibeKnow Hot

一款AI视频创作工具,主要用于全球首个AI知识视频创作平台,文档、文章、网页,一键生成视频,适合需要提升相关任务效率的用户。

Laper
Laper Hot

Laper是专为编剧、导演和制片人推出的 AI 原生剧本创作工具。

豆包大模型

豆包大模型是一款由字节跳动推出的企业级大语言模型服务平台。

咔片AIPPT

一款在线AI演示文稿制作工具,可根据主题和内容需求辅助生成PPT结构与页面,提高演示材料制作效率。

DeepSeek

DeepSeek是一款面向对话、写作、编程和推理场景的AI大模型工具。

立刻MV
立刻MV Hot

立刻MV是一款AI文本写作工具,AI 音乐视频(MV)创作工具。

相关专题

更多
c++和c语言的区别有哪些
c++和c语言的区别有哪些

c++和c语言的区别:1、面向对象编程(OOP)支持不同;2、新增特性不同;3、标准库不同;4、编译方式不同;5、命名空间不同等等。想了解更多c++的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

2308

2024.03.14

c++和python学习顺序推荐
c++和python学习顺序推荐

一般建议先学习C++,再学习Python,因为这样可以逐步从较为底层的编程语言向更高级的语言过渡。想了解更多python的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

1059

2024.03.14

python和c++学习性价比分析
python和c++学习性价比分析

Python易于学习,广泛应用于Web开发、数据科学和人工智能等领域,但性能较低。C语言性能高,适用于对性能要求较高的场景,如游戏开发和系统编程,但学习曲线陡峭,错误处理复杂。想了解更多python的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

467

2024.03.14

c语言和c++一样吗
c语言和c++一样吗

c语言和c++是两种不同的编程语言,虽然有相似之处,但存在显著差异。c语言专注于过程式编程和系统级开发,以简洁、高效著称。c++作为c语言的超集,引入了面向对象编程,增强了代码组织和管理能力,但学习曲线也更陡峭。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

347

2024.03.14

c语言和c++先学哪个好
c语言和c++先学哪个好

初学者选择学习c语言还是c++语言,需要根据个人学习目标、背景以及编程兴趣和预期应用方向来决定。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

446

2024.03.14

c语言和c++的区别和联系
c语言和c++的区别和联系

c语言和c++是计算机科学领域应用广泛的编程语言。虽然它们有着相似的基础,但它们在语言类型、语法功能和内存管理方面存在着显著差异。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

600

2024.03.14

c++软件中文更改教程
c++软件中文更改教程

对于 ide,可通过打开设置,找到语言设置,选择中文,并保存更改。对于非 ide 应用程序,可查找设置或选项,选择语言设置,更改为中文,并保存更改。想了解更多c++的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

1449

2024.03.21

python和java和c++学习性价比分析
python和java和c++学习性价比分析

Python以其易学性、丰富的库和活跃的社区而著称,适合数据科学、人工智能和Web开发。Java以其跨平台性、企业级应用开发和Android应用开发而闻名。C++以其底层控制能力、高效性能和游戏开发而著称。选择哪种语言取决于个人兴趣、职业方向和特定需求。想了解更多python和java和c++的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

1257

2024.03.22

Go-Zero API开发使用教程
Go-Zero API开发使用教程

本专题聚焦Go-Zero的API开发,拆解.api描述文件的语法结构、路由与分组定义、参数绑定与校验规则,说明统一响应体、JWT鉴权、跨域与接口文档生成的落地方式,并给出网关聚合与接口测试的实践建议。

20

2026.11.12

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
C++ Core Guidelines
C++ Core Guidelines

共0课时 | 0人学习

C++ Reference
C++ Reference

共0课时 | 0人学习

C++ 官方标准说明
C++ 官方标准说明

共0课时 | 0人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn