对象的 dtor 中的 `weak_ptr::expired` 行为

Question

考虑以下代码：

#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;

class T;

std::weak_ptr<T> wptr;

class T
{
public:
    T() {  }
    ~T() {
        std::cout << "in dtor" << std::endl;
        std::cout << (wptr.expired() ? "expired" : "not expired") << std::endl;
    }
};

int main() {
    {
        auto ptr = std::make_shared<T>();
        wptr = ptr;
        std::cout << (wptr.expired() ? "expired" : "not expired") << std::endl;
    }
    return 0;
}

在这段代码中，我试图找出weak_ptrs 是否在对象销毁阶段过期。似乎是这样。输出是：

not expired
in dtor
expired

我使用 gcc-5.1 和 ideone。

现在，我有另一个问题。我找不到任何说明这是标准行为的文档。是否保证以这种方式工作，总是？

Answer 1

现在，我有另一个问题。我找不到任何说明这是标准行为的文档。是否保证以这种方式工作，总是？

没有。事实上，正如LWG issue 2751 提出的那样，它在标准中未得到充分说明。

C++14 标准不包含保证由shared_ptr 运行的删除程序将看到所有关联的weak_ptr 实例都已过期的语言。例如，该标准似乎不能保证以下 sn-p 中的断言不会触发：

std::weak_ptr<Foo> weak;
std::shared_ptr<Foo> strong{
  new Foo,
  [&weak] (Foo* f) {
    assert(weak.expired());
    delete f;
  },
};

weak = strong;
strong.reset();

似乎很明显，其意图是关联的weak_ptrs 已过期，因为否则shared_ptr 删除器可能会恢复对正在删除的对象的引用。

建议的修复：23.11.3.2 [util.smartptr.shared.dest] 应指定由析构函数引起的 use_count() 减少在调用删除程序或调用 delete p 之前排序。

上面链接的~shared_ptr() 的当前措辞只是说明调用了删除器，并带有非规范性说明，即共享所有权的实例数量减少了。

虽然调用删除器时的意图可能是weak.expired()，但依赖它是有问题的。只有在shared_ptr 被销毁后 不再共享所有权的自信声明才是合理的 - 在 销毁期间提出这个问题有点奇怪。

Answer 2

像这样使用 make_shared 将使用您提供的默认构造函数创建一个对象。

template< class T, class... Args >
shared_ptr<T> make_shared( Args&&... args );

构造一个 T 类型的对象并将其包装在 std::shared_ptr 中 使用 args 作为 T 的构造函数的参数列表。对象 好像是由表达式 (std::make_shared) 构造的

在 main 中的匿名作用域之后。共享的 ptr 将被删除。

当任何一个对象被销毁并释放其内存时 发生以下情况：

最后剩下的拥有该对象的 shared_ptr 被销毁； (std::shared_ptr)

.

shared_ptr 的析构函数减少共享所有者的数量 控制块。如果该计数器达到零，则控制块 调用托管对象的析构函数。控制块不 释放自身直到 std::weak_ptr 计数器达到零 好吧。 std::shared_ptr Implementation notes

这意味着您的对象将在最后一个共享 ptr 的销毁开始后调用其析构函数。 输出：

not expired
in dtor
expired

是预期的行为。

Answer 3

当没有更多 shared_ptrs 引用该对象时，weak_ptr 将过期。

当最后一个 shared_ptr 停止引用它时（紧接着）它被销毁。

此时没有shared_ptrs 引用它，因此任何weak_ptr 都已过期。

现在调用对象的析构函数，如果它有单独的存储（即不是用make_shared 创建的），它的存储将被释放。

如果有任何weak_ptrs 引用它，则存储引用计数、原始指针和删除函数的控制块将持续存在。当最后一个weak_ptr 停止引用它时，控制块也被销毁并释放。即，shared_ptr 实例使对象本身及其控制块保持活动状态，而weak_ptr 实例使控制块保持活动状态。

Answer 4

不是标准本身，而是：

http://en.cppreference.com/w/cpp/memory/weak_ptr/expired

检查托管对象是否已被删除。相等的 使用_count() == 0。

所以它变成了天气use_count在删除之前或之后设置为0的问题。现在在标准草案中没有关于这一点： http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2013/n3690.pdf [第 566 页 20.9.2.2.2]

~shared_ptr();

效果：

• 如果*this 为空或与另一个shared_ptr 实例共享所有权（use_count() > 1），则没有副作用。
• 否则，如果*this 拥有一个对象p 和一个删除器d，则调用d(p)。
• 否则，*this 拥有指针 p，并调用 delete p。

[注：由于*this的销毁会减少 在 *this 之后与 *this 共享所有权的实例 已销毁与其共享所有权的所有 shared_ptr 实例 *this 将报告一个use_count()，它比之前的少一个 价值。 ——尾注]