namespace std {
  template <class T>
  class weak_ptr;
}

概要

weak_ptrは、shared_ptrオブジェクトが持つリソースへの弱参照を保持するクラスである。

このクラスは、shared_ptrオブジェクトのリソースに対する所有権は保持せず、そのリソースを監視し、覗き見する。

循環参照の解決に使用する

shared_ptrは、所有権を参照カウントで管理し、所有者がいなくなったらリソースを解放するクラスである。

しかし、参照カウントという機構には、循環参照を解決できないという問題がある。AがBへのshared_ptrを保持し、BもまたAへのshared_ptrを保持する、ということをした場合、参照カウントが永遠に0にならず、リソースリークが発生する。

このような構造がどうしても必要な場合、一方はshared_ptrを保持し、一方はそのshared_ptrへのweak_ptrを保持する、というようにすることで、循環参照を解決できる。

weak_ptrは、監視対象のshared_ptrオブジェクトの参照カウントを、加算も減算もしない。

shared_ptrは、リソースを使用している間は解放されないという保証があるということも特徴の一つではあるので、weak_ptrにする対象が、リソースが参照できなくなっても問題ないか、ということを確認した上で使用すること。

メンバ関数

メンバ型

非メンバ関数

推論補助

例

#include <memory>
#include <iostream>

int main()
{
  // weak_ptrオブジェクトwpは、
  // shared_ptrオブジェクトspを監視する
  std::shared_ptr<int> sp(new int(42));
  std::weak_ptr<int> wp = sp;

  // wpの監視対象であるspが、有効なリソースを保持している状態なら処理する。
  if (std::shared_ptr<int> r = wp.lock()) {
    std::cout << "get weak_ptr value : " << *r << std::endl;
  }

  sp.reset();

  // shared_ptrオブジェクトが無効になったことを検知する
  if (wp.expired()) {
    std::cout << "shared_ptr managed object deleted." << std::endl;
  }
}

出力

get weak_ptr value : 42
shared_ptr managed object deleted.

バージョン

言語

• C++11

処理系

• Clang: 3.0 ✅
• GCC: 4.3.6 ✅
• Visual C++: 2008 (TR1) ✅, 2010 ✅, 2012 ✅, 2013 ✅

参照

• LWG Issue 1231. weak_ptr comparisons incompletely resolved
  • C++11で、operator<が削除され、このクラスに要求される要件からLessThanComparableが削除された
• LWG Issue 1256. weak_ptr comparison functions should be removed
  • C++11で、delete定義されていた比較演算子のメンバ宣言が削除された。演算子をdelete定義しなくても、比較演算子が定義されていなければ比較できないため
• LWG Issue 3001. weak_ptr::element_type needs remove_extent_t
  • C++20で、shared_ptrの配列対応に合わせてelement_typeがremove_extent_t<T>となるよう修正された。この修正は欠陥報告(DR)であり、C++17にも遡及して適用される