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C++小品：weak_ptr與傳達室的花名冊

原文來自：

http://imcc.blogbus.com/logs/162618478.html

在C++11中，我們可以使用shared_ptr管理某個對象的所有權，負責對象的析構。然而在某些情況下，我們只是希望安全的訪問某個對象，而不想擁有這個對象的所有權，對這個的析構負責（有點像電視劇中的那些不負責任的男人哦，只是玩玩而已，不會負責）。在這種情況下，我們可以使用表示弱引用的weak_ptr。

weak_ptr可以由一個shared_ptr構建，表示這個weak_ptr擁有這個shared_ptr所指向的對象的訪問權，注意，這里僅僅是訪問權，它不會改變智能指針的引用計數，自然也就不會去析構這個對象。利用weak_ptr，我們就可以安全地訪問那些不具備所有權的對象。

一個現實中的例子就是學校的傳達室，傳達室擁有一本學生的名單，如果某個電話來了找某個學生，傳達室會根據花名冊去嘗試訪問這個學生，如果這個學生還在學校，就直接呼叫這個學生，如果已經離開了，這給這個學生留一個消息。在這里，花名冊上的學生可能還在學校（對象還存在），也可能已經離開學校（對象已經析構），我們都需要對其進行訪問，而weak_ptr就是用來訪問這種不確定是否存在的對象的。

#include <iostream>
#include <map>
#include <algorithm>
#include <memory>
using namespace std;

// 學校的同學
class human
{
public:
human(string _n):name(_n)
{};
~human()
{
cout<<name<<" was destructed."<<endl;
}
void call() // 嘿，有個電話找你
{
cout<<name<<" was called."<<endl;
}
private:
string name;
};
// 傳達室
class doorman
{
public:
doorman(map<string,shared_ptr<human>> humans)
{
// 根據學生對象構造花名冊，注意其中保存的是有shared_ptr構造的weak_ptr
for_each(humans.begin(),humans.end(),
[&names](pair<string,shared_ptr<human>> h)
{
names[h.first] = weak_ptr<human>(h.second);
});
}
// 有個電話打到了傳達室
void call(string name)
{
// 找找看，花名冊中有沒有這個學生
auto it = names.find(name);
// 如果有
if(it!=names.end())
{
auto man = (*it).second;
// 用lock()函數嘗試獲得weak_ptr所指向的shared_ptr，保存為p
if(auto p = man.lock())
p->call(); // 如果找到關聯的shared_ptr，也就是這個對象還存在，也就是這個學生還在學校，呼叫之
else // 如果無法得到關聯的shared_ptr，表示這個對象已經不存在了，學生離開了學校，只能給他留一個消息了
{
leavemsg(name);
}
}
else // 如果花名冊中根本沒有這個名字
{
cout<<name<<" is not in the school."<<endl;
}
}
void leavemsg(string name)
{
cout<<name<<" has left school.I will leave a message for him."<<endl;
}
private:
map<string,weak_ptr<human>> names; // 傳達室的花名冊
};
int main()
{
// 學校的學生
map<string,shared_ptr<human>> humans;
humans["Jiawei"] = make_shared<human>("Jiawei");
humans["Chen"] = make_shared<human>("Chen");
humans["Xibei"] = make_shared<human>("Xibei");

// 傳達室，根據學生構造一個花名冊
doorman dm(humans);
// 有人找Chen
dm.call("Chen");
// 有人找Fu
dm.call("Fu");

// Chen離開學校，對象被析構
humans.erase("Chen");
// 又有人打來電話找Chen，這時他已經不在學校，只能給他留一個消息了
dm.call("Chen");
// 有人找Jiawei，她還在學校呢，直接叫她
dm.call("Jiawei");
return 0;
}
從這段程序的輸出，我們也可以看出，我們在刪除humans容器中的Chen這個元素是，對應的human對象也被析構，doorman中指向這個對象的weak_ptr并不影響它的析構，當我們再次嘗試訪問這個對象時候，lock()無法成功獲得與之關聯的shared_ptr，也就無法對其進行訪問了。

Chen was called.
Fu is not in the school.
Chen was destructed.
Chen has left school.I will leave a message for him.
Jiawei was called.
Xibei was destructed.
Jiawei was destructed.

這里大家可能會問，為什么不在doorman中使用裸指針呢？。。。

那么，為什么不直接使用shared_ptr呢？參考原文。

總結起來，weak_ptr用于訪問了那些不具備所有權的，可能存在也可能不存在的對象。

posted on 2011-09-20 16:29 陳良喬——《我的第一本C++書》閱讀(1816) 評論(0) 編輯收藏引用

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