为什么 std::weak_ptr<T>::lock 在这里返回空共享指针？答案

【问题标题】：Why does std::weak_ptr<T>::lock return empty shared pointer here?为什么 std::weak_ptr<T>::lock 在这里返回空共享指针？
【发布时间】：2021-09-01 13:39:55
【问题描述】：

我正在尝试创建一个 AABBTree 结构，其中每个节点都知道其父节点和子节点。

在我的AABBTreeNode 类中，父类存储为std::shared_ptr<AABBTreeNode>，子类存储为std::vector<std::weak_ptr<AABBTreeNode>>。这样做是为了避免 Stackoverflow 帖子中指出的循环引用。

要添加一个新的孩子，我首先计算一个有效的边界框并调用以下函数：

void AABBTreeNode::AddChild(std::shared_ptr<open3d::geometry::AxisAlignedBoundingBox> partitionBound)
{
    auto child = std::make_shared<AABBTreeNode>(shared_from_this(), m_Mesh, partitionBound);
    m_Children.push_back(child);
}

调用此函数后，我想使用孩子 - 但是锁定函数总是返回一个空的std::shared_ptr<T>。这是调用代码（创建子代并用三角形填充它们应该递归完成）：

void AABBTreeNode::AddTriangles(std::vector<Eigen::Vector3d>& centers)
{
    auto center = m_Bbox->GetCenter();
    for (auto& boundPoint : m_Bbox->GetBoxPoints())
    {
        // here is code, which calculates the minBound and maxBound for 
        // up to 8 Children

        auto adjustedPartitionBound = std::make_shared<open3d::geometry::AxisAlignedBoundingBox>(minBound, maxBound);
        AddChild(adjustedPartitionBound);
        auto child = m_Children.back().lock(); 
        if (child)
        {
            //this part is never reached, since child is alway empty...
            child->AddTriangles(partitionCenters);
        }
    }
}

为什么在这种情况下child 总是为空？我试图只包含代码的重要部分，如果缺少某些信息，请告诉我。

【问题讨论】：

刚刚注意到：一旦程序离开AddChild() 函数，m_Children.back().lock() 就会返回一个空指针。
新创建节点的唯一所有者是AddChild中的child，当该所有者死亡时，该节点就消失了。
我希望父母拥有自己的孩子，而不是相反。
@molbdnilo 正如我在下面的评论中提到的，你的意思是交换，使父成为弱指针，子成为智能指针？
是的，但是将这些类型视为指针通常是有问题的（我个人不喜欢术语“智能指针”，因为它们都不是）。 shared_ptr 是“这个对象可以有一个或多个所有者，当没有人想要它时就消失了”，weak_ptr 是“我可以成为这个的所有者，如果当我想要它”。仔细想想，“父节点没有子节点就被销毁”似乎有点奇怪，但“子节点没有父节点就被销毁”就不是那么回事了。

标签： c++ smart-pointers weak-ptr

【解决方案1】：

{
    auto child = std::make_shared<AABBTreeNode>(shared_from_this(), m_Mesh, partitionBound);
    m_Children.push_back(child);
}

这里，自动变量child 是新创建节点的唯一所有者。在作用域结束时，child 被自动销毁，并且由于它是最后一个所有者，因此该节点也被销毁。

当m_Children中的弱指针稍后被锁定时，由于指向的节点不再存在，结果是一个空的共享指针。

【讨论】：

好的，这很有意义。所以解决方案是让它反过来吗？意味着父级应该是弱指针，子级应该是共享指针？（我想，这就是@molbdnilo 在上面的评论中指出的）
@RolandDeschain 是的，父母通常拥有它的孩子。在示例中您似乎没有父指针，但如果您确实为子代使用了共享所有权，那么您可以使用弱父指针。