C++11的shared_ptr与weak_ptr示例分析

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实例背景

先看下面的类图：

这是一台台式电脑的静态建模。DesktopPC有四个部分组成：主机，键盘，鼠标和显示器。这一部分是聚合关系的体现。

由于各个设备信息输出的需求，

1. 键盘和鼠标需要向主板报告用户输入信息，所以也管理着主板信息；

2. 主板需要向显示器输出显示内容，所以管理这显示器信息；

示例代码

Monitor类

Monitor只有一个输出函数，除此之外不需要其他任何信息。

MainBoard类

MainBoard类需要向Monitor类输出显示信息，所以需要Monitor类的参照信息。但是因为只是参照，所以这里使用了weak_ptr。有一点需要强调：Monitor对象在其他地方被删除时并不需要更新monitor的内容，因为lock方法会检测到这个事实。

Keyboard类

Keyboard类需要像Mainboard类输出键盘信息，所以需要Mainboard类的参照信息；weak_ptr的使用方法和Mainboard中一致。

Mouse类

Mouse类和Keyboard类的想法完全相同。

DesktopPC类

DesktopPC和各个设备之间虽然存在全体和部分的关系，但是因为每个设备可一个脱离DesktopPC独立存在，所以这种关系是松散的聚合关系，依然使用weak_ptr来管理。

主程序

准备工作完成之后，就是收获的时刻了。首先是构建各个对象，建立连接关系。

接下来确认各个shared_ptr的引用情况。

接下来确认系统动作。

在两次执行之间，代码删除了Monitor对象。请注意这里并没有一般的链接解除处理中常见的指针操作。

另外代码中也不需要显式的清理内存操作。

执行结果：

通过执行结果可以看出：

在系统执行动作之前，所有的引用计数都为1，并没有被weak_ptr影响；

当Monitor对象被简单粗暴地删除之后，weak_ptr的确认机制正确地，以一种非常简明的方式处理了这个变化。

敲黑板

使用shared_ptr以后，代码不再需要显式释放申请的内存，使内存的管理更加简单。

使用weak_ptr之后，可以通过lock方法来确认对象是否有效，使得内存的相互参照的管理更加容易。

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