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我想比较两个 std::weak_ptr 或一个 std::weak_ptr 和一个 std::shared_ptr 是否相等。

我想知道的是每个weak_ptr/shared_ptr指向的对象是否相同。不仅如果地址不匹配，而且如果底层对象被删除然后偶然用相同的地址重建，则比较应该产生负面结果。

所以基本上，即使分配器保留相同的地址，我也希望这个断言成立：

auto s1 = std::make_shared<int>(43);
std::weak_ptr<int> w1(s1);

s1.reset();

auto s2 = std::make_shared<int>(41);
std::weak_ptr<int> w2(s2);

assert(!equals(w1,w2));

weak_ptr 模板不提供相等运算符，据我了解，这是有充分理由的。

所以一个天真的实现看起来像这样：

template <typename T, typename U>
inline bool naive_equals(const std::weak_ptr<T>& t, const std::weak_ptr<U>& u)
{
    return !t.expired() && t.lock() == u.lock();
}

template <typename T, typename U>
inline bool naive_equals(const std::weak_ptr<T>& t, const std::shared_ptr<U>& u)
{
    return !t.expired() && t.lock() == u;
}

如果第一个weak_ptr 在此期间过期，它产生0。如果没有，我将weak_ptr 升级为shared_ptr 并比较地址。

问题是我必须两次（一次）锁定weak_ptr！恐怕这需要太多时间。

我想出了这个：

template <typename T, typename U>
inline bool equals(const std::weak_ptr<T>& t, const std::weak_ptr<U>& u)
{
    return !t.owner_before(u) && !u.owner_before(t);
}


template <typename T, typename U>
inline bool equals(const std::weak_ptr<T>& t, const std::shared_ptr<U>& u)
{
    return !t.owner_before(u) && !u.owner_before(t);
}

它检查 u 的所有者块是否不在“之前”t 和 t 不在 u 之前，所以 t == u。

这是否按我的意愿工作？从不同的 shared_ptr 创建的两个weak_ptr 是否总是以这种方式比较不相等？还是我错过了什么？

编辑：为什么我首先要这样做？我想要一个带有共享指针的容器，并且我想分发对其中对象的引用。我不能使用迭代器，因为它们可能会失效。我可以分发（整数）ID，但这会导致唯一性问题，并且需要地图类型和复杂的搜索/插入/删除操作。这个想法是使用 std::set 并将指针本身（封装在包装类中）作为键，以便客户端可以使用weak_ptr 访问集合中的对象。

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完全重写这个答案，因为我完全误解了。这是一件很难做对的事情！

std::weak_ptr和std::shared_ptr标准一致的通常实现是有两个堆对象：托管对象和控制块。每个指向同一个对象的共享指针都包含一个指向该对象和控制块的指针，每个弱指针也是如此。控制块记录共享指针的个数和弱指针的个数，当共享指针的个数达到0时释放被管理对象；当弱指针的数量也达到 0 时，控制块本身被释放。

由于共享或弱指针中的对象指针可以指向实际托管对象的子对象，例如基类、成员或什至托管对象拥有的另一个堆对象，这一事实变得复杂。

S0 ----------______       MO <------+
   \__             `----> BC        |
      \_ _______--------> m1        |
     ___X__               m2 --> H  |
S1 -/      \__ __----------------^  |
    \___ _____X__                   |
    ____X________\__                |
W0 /----------------`---> CB -------+  
                          s = 2 
                          w = 1

这里我们有两个共享指针，分别指向托管对象的基类和成员，以及指向托管对象拥有的堆对象的弱指针；控制块记录了存在两个共享指针和一个弱指针。控制块还有一个指向托管对象的指针，当托管对象过期时，它使用它来删除托管对象。

owner_before/语义是通过owner_less控制块的地址来比较共享指针和弱指针，保证不改变，除非指针本身被修改；即使弱指针因为所有共享指针都被破坏而过期，它的控制块仍然存在，直到所有弱指针也被破坏。

因此，您的equals代码绝对正确且线程安全。

问题是它不一致，shared_ptr::operator==因为它比较对象指针，并且具有相同控制块的两个共享指针可以指向不同的对象（如上）。

为了与 保持一致shared_ptr::operator==，写作t.lock() == u绝对没问题；但是请注意，如果它返回，true那么仍然不能确定弱指针是另一个共享指针的弱指针；它可能是别名指针，因此在以下代码中仍可能过期。

但是，比较控制块的开销较小（因为它不需要查看控制块），并且会给出与==不使用别名指针相同的结果。

我认为这里的标准存在缺陷；添加一个owner_equalsandowner_hash将允许weak_ptr在无序容器中使用，并且考虑owner_equals到比较弱指针是否相等实际上是明智的，因为您可以安全地比较控制块指针然后对象指针，因为如果两个弱指针具有相同的控制块，那么您知道要么两者都过期，要么都不过期。也许是标准的下一个版本。

于 2012-09-06T14:17:38.450 回答