C++中的循環引用

2020-01-26 13:55:40

字體：大中小

來源：轉載

供稿：網友

雖然C++11引入了智能指針的，但是開發人員在與內存的斗爭問題上并沒有解放，如果我門實用不當仍然有內存泄漏問題，其中智能指針的循環引用缺陷是最大的問題。

//// main.cpp// test//// Created by 杜國超 on 17/9/9.// Copyright © 2017年 杜國超. All rights reserved.//#include <iostream>#include <memory>#include <vector>using namespace std;class CObjB;class CObjA{public:  CObjA() { cout << "CObjA Constructor..." << endl; }  ~CObjA() { cout << "CObjA Destructor..." << endl; }  shared_ptr<CObjB> m_pb; // 在A中引用B};class CObjB{public:  CObjB() { cout << "CObjB Constructor..." << endl; }  ~CObjB() { cout << "CObjB Destructor..." << endl; }  shared_ptr<CObjA> m_pa; // 在B中引用A};int main() {  shared_ptr<CObjA> tmpPa = make_shared<CObjA>();  shared_ptr<CObjB> tmpPb = make_shared<CObjB>();  tmpPa->m_pb = tmpPb;  tmpPb->m_pa = tmpPa;  std::cout << "CObjA referencr num:" << tmpPa.use_count() << endl;  std::cout << "CObjB referencr num:" << tmpPb.use_count() << endl;//  tmpPa->m_pb.reset();//  tmpPb->m_pa.reset();//  std::cout << "CObjA referencr num:" << tmpPa.use_count() << endl;//  std::cout << "CObjB referencr num:" << tmpPb.use_count() << endl;}

我們可以看到在出main函數作用域之前兩個指針指向的內存并沒有釋放（指針指向的對象沒有調用析構函數），我門把當前的引用數打印出來為2這個沒有問題，為什么在函數結束時沒有調用對象的析構函數呢？這就好像多線程之間的死鎖一樣，對象a想要析構但是發現對象b引用了自己所以就等待對象b析構不再引用自己，而b想要析構卻發現對象a引用了自又等待a析構如此就導致兩個指針指向的對象沒有析構釋放內存，這就是循環引用導致的內存問題。

如何證明這個結論呢，我們手動釋放掉兩個對象對對方的引用，就可以解除循環引用關系，正確析構對象了（把注釋部分代碼打開）。運行結果：

我門可以看到，調用reset函數釋放引用關系后，指針的引用計數變為一，等到函數運行結束，兩個shared指針生命周期結束調用析構函數，對象的引用計數減為0，對象內存釋放。

但是如果每次都要手動解除引用來解決循環引用，那么智能指針似乎變成了傻子指針了，這時候還有一個東西能解決，那就是weak_ptr,它不會改變所共享的shared_ptr的引用計數，即使我門可以通過該指針訪問它所指向的對象。

//// main.cpp// test//// Created by 杜國超 on 17/9/9.// Copyright © 2017年 杜國超. All rights reserved.//#include <iostream>#include <memory>#include <vector>using namespace std;class CObjB;class CObjA{public:  CObjA() { cout << "CObjA Constructor..." << endl; }  ~CObjA() { cout << "CObjA Destructor..." << endl;}  void Say() {cout << "CObjA Say..." << endl; }  shared_ptr<CObjB> GetPb() {    return m_pb.lock();  }public:  weak_ptr<CObjB> m_pb; // 在A中引用B};class CObjB{public:  CObjB() { cout << "CObjB Constructor..." << endl; }  ~CObjB() { cout << "CObjB Destructor..." << endl; }  void Say() {cout << "CObjB Say..." << endl; }  shared_ptr<CObjA> GetPa() {    return m_pa.lock();  }public:  weak_ptr<CObjA> m_pa; // 在B中引用A};int main() {  shared_ptr<CObjA> tmpPa = make_shared<CObjA>();  shared_ptr<CObjB> tmpPb = make_shared<CObjB>();  tmpPa->m_pb = tmpPb;  tmpPb->m_pa = tmpPa;  std::cout << "CObjA referencr num:" << tmpPa.use_count() << endl;  std::cout << "CObjB referencr num:" << tmpPb.use_count() << endl;  if (tmpPa->GetPb()!= NULL){    tmpPa->GetPb()->Say();  }  if (tmpPb->GetPa()!= NULL){    tmpPb->GetPa()->Say();  }}