Для чего нужен weak_ptr в C++?

weak_ptr используется для устранения циклических зависимостей между объектами, управляемыми shared_ptr. Он не увеличивает счетчик ссылок объекта и не предотвращает его уничтожение. Позволяет безопасно проверить, существует ли объект, на который он ссылается, и получить временный shared_ptr (с помощью lock()) для безопасного доступа.

Пример использования:

#include <memory>
#include <iostream>

class B;

class A {
public:
    std::shared_ptr<B> b_ptr;
    A() { std::cout << "A created\n"; }
    ~A() { std::cout << "A destroyed\n"; }
};

class B {
public:
    std::weak_ptr<A> a_ptr; // Использование weak_ptr
    B() { std::cout << "B created\n"; }
    ~B() { std::cout << "B destroyed\n"; }
};

int main() {
    auto a = std::make_shared<A>();
    auto b = std::make_shared<B>();

    a->b_ptr = b;
    b->a_ptr = a; // Не создает циклическую зависимость

    // ... объекты выйдут из области видимости и будут корректно удалены

    if (auto shared_a = b->a_ptr.lock()) {
        // Безопасный доступa
        std::cout << "A still exists!\n";
    } else {
        std::cout << "A no longer exists!\n";
    }

    return 0;
}

Основные сценарии применения:

• Циклические ссылки: Разрыв циклов владения между объектами, управляемыми shared_ptr.
• Кэширование: Ссылка на объекты, которые могут быть удалены из кэша из-за нехватки памяти, без предотвращения их удаления.
• Родитель-Потомок связи: Потомок может иметь weak_ptr на родителя, чтобы избежать циклической ссылки.

Сравнение shared_ptr и weak_ptr: