c++ - C++ 智能指针中的循环引用计数

Question

在 shared_ptr 智能指针中，使用了引用计数。然而，引用计数有一个问题，它不能打破引用循环。

我对这个问题有四个问题。

1) 谁能给我一个参考周期发生的片段？

2）如果不能打破引用循环，RCSP如何保证成功的资源管理？有什么办法可以打破第 3 方产品的循环？

3）有没有办法避免参考循环？

4）其他智能指针怎么样？他们如何处理源头管理？例如，share_ptr、scope_ptr？

非常感谢！

Answer 1

避免循环的常用方法是在循环的任何一点使用弱引用。shared_ptr有一个伴生类型 ,weak_ptr就是为此目的而设计的。

削弱周期的哪一部分是设计问题。在“父”对象拥有“子”的设计中，从父对象到子对象的引用应该是强的（shared_ptr），而从子对象返回到父对象的引用应该是弱的（weak_ptr）。

Answer 2

涉及循环的实际用途有很多种图。一个微不足道的片段（尽管在现实生活中不太可能发生）将类似于：

struct node {
    node *next;
};

int create_cycle() {
    node *a = new node;
    a.next = a;
}

create_cycle 返回后，我们刚刚分配的节点包含一个对自身的引用，但没有其他指向它，所以即使它是垃圾，引用计数器也不会收集它。

Chris Jester-Young 已经从实用的角度处理了使用智能指针的循环中断。不过，他没有详细说明它在内部是如何运作的。

weak_ptr 是一种双重间接指针。即weak_ptr 不直接给对象访问。相反，要获取对象，您必须将weak_ptr 转换为shared_ptr，然后使用它来获取对象——但只有在至少还有一个其他shared_ptr 的情况下，将weak_ptr 转换为shared_ptr 的尝试才会成功托管对象（因此该对象具有非零引用计数并且仍然存在）。

因此，只要对象存在，weak_ptr 就可以让您访问该对象，但“知道”该对象何时停止存在并且不会让您访问该对象曾经所在的（现在已释放的）内存，如果该对象已被摧毁。

避免循环取决于你正在处理的事情。如果您经常处理图形（例如），它们通常几乎是不可能避免的，仅仅是因为您建模的很多事物都有循环。否则，好吧……这取决于。我猜相当多的开发人员已经完成了整个职业生涯，而不必创建包含循环的链接结构。其他人可能平均一周会做几次。

就其他智能指针而言，如上所述，weak_ptr 类型与 shared_ptr 结合使用；您可以使用 shared_ptr 而无需使用weak_ptr，但是要在某些时候真正使用weak_ptr，您必须将其转换为shared_ptr。