std::weak_ptr (c++11)

std::weak_ptr です。shared_ptr では循環参照したときにメモリ解放できないのでこれを使用したりします。

1. まずは weak_ptr を使ってみる

評価環境：

• コンパイラ： Visual Studio 2013
• ＯＳ： Windows8 64bit 日本語版

"shared_ptr" も万能ではなく、循環する参照（リング参照）をうまく扱うことができないという欠点を持っています。参照カウンタが０にならないからです。

例えば次の例では２つのオブジェクトがスマートポインタによってお互いを参照しており、参照カウンタが１のままとなってしまっていつまでの "delete" を実行しません。

#include <iostream>     // cout, endl, EXIT_SUCCESS
#include <memory>       // shared_ptr
#include <string>       // string

using namespace std;

class Person {
private:
    string name_;                   // 名前
public:
    Person(string name)             // コンストラクタ
        : name_(name), pBestFriend(nullptr)
    {
        cout << "Ctor()" << endl;
    }
    ~Person()                       // デストラクタ
    {
        cout << "Dtor()" << endl;
    }
    
    shared_ptr<Person> pBestFriend; // 親友を指すポインタ
    string getName(){               // name_ のアクセッサ
        return name_;
    }
};

void PrintPerson(shared_ptr<Person> pPerson)
{
    cout << pPerson->getName() << " : best friend is " << pPerson->pBestFriend->getName() << endl;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    shared_ptr<Person>  a(new Person("Jack"));
    shared_ptr<Person> b(new Person("Becky"));

    a->pBestFriend  = b;
    b->pBestFriend  = a;

    PrintPerson(a);
    PrintPerson(b);

    return EXIT_SUCCESS;
}

[実行例] デストラクタが実行されていません。

"shared_ptr" の参照カウンタを増やさない "weak_ptr" を使うことで上記を改善できます。ただし "weak_ptr" の値を使用するときは、"lock()" により参照先が有効な値であるか（すでに解放されていないか）を確認して使用する必要があります。

#include <iostream>     // cout, endl, EXIT_SUCCESS
#include <memory>       // shared_ptr
#include <string>       // string

using namespace std;

class Person {
private:
    string name_;                       // 名前
public:
    weak_ptr<Person> pBestFriend;       // 親友を示すポインタ
    Person(string name)
        : name_(name)
    {
        cout << "Ctor()" << endl;
    }
    ~Person()
    {
        cout << "Dtor()" << endl;
    }
    string getName(){
        return name_;
    }
};

void PrintPerson(shared_ptr<Person> pPerson)
{
    shared_ptr<Person> pBestFriend = pPerson->pBestFriend.lock();

    cout << pPerson->getName() << " : best friend ";
    if (pBestFriend){
        // pBestFriend は有効
        cout << "is " << pBestFriend->getName() << endl;
    }
    else{
        // pBestFriend は無効
        cout << "has been deleted." << endl;
    }
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    shared_ptr<Person>  a(new Person("Jack"));
    shared_ptr<Person> b(new Person("Becky"));

    a->pBestFriend = b;
    b->pBestFriend = a;

    PrintPerson(a);
    PrintPerson(b);

    return EXIT_SUCCESS;
}

[実行例] ちゃんとデストラクタが実行されています。