[What] Effective Modern C++ ：使用 weak_ptr 来检查 shared_ptr 资源是否已经释放

std::weak_ptr附属于shared_ptr，weak_ptr并不会影响资源引用计数的增加和减小，当最后一个shared_ptr被销毁时，资源便会被释放，就算现在依然存在weak_ptr。

weak_ptr并不能够被解引用，它的目的主要是为了探测shared_ptr之间所指向的资源是否已经释放。

其应用场景一般是在当需要新建一个shared_ptr时或需要操作该资源时，首先使用weak_ptr来查看该资源是否已经释放，以避免未定义的行为。

要理解其使用场景，首先查看下面的代码：

#include <vector>
#include <iostream>
#include <array>
#include <memory>

int main(void){
    auto spi = std::make_shared<int>(10);
    std::weak_ptr<int> wpi(spi);

    std::cout << "The value of spi is " << *spi << "\n";
    std::cout << "Is wpi expired: " << wpi.expired() << "\n";

    //资源已被释放
    spi = nullptr;

    std::cout << "Is wpi expired: " << wpi.expired() << "\n";

    return 0;
}

当shared_ptr所指向的资源被释放时，weak_ptr的expired()方法将返回true。

但如果是在多线程的应用场景，就有可能出现临界区问题：

• 线程 T1 通过expired()返回false判定资源还没有被释放，于是决定新建一个shared_ptr
• 在线程 T1 执行完expired()后，线程 T2 抢占了 T1 运行，T2 中指向同一资源的最后一个shared_ptr被销毁，该资源被释放
• T1 重新运行，该shared_ptr指向一段未知的堆区域，接下来对该shared_ptr操作结果都是未知的

所以，加锁是必须的：

#include <vector>
#include <iostream>
#include <array>
#include <memory>

int main(void){
    auto spi = std::make_shared<int>(10);
    std::weak_ptr<int> wpi(spi);

    std::cout << "The value of spi is " << *spi << "\n";

    auto spi2 = wpi.lock();
    if(spi2 != nullptr){
        std::cout << "The value of spi2 is " << *spi2 << "\n";
    }

    //资源已被释放
    spi = nullptr;
    spi2 = nullptr;

    auto spi3 = wpi.lock();
    if(spi3 != nullptr){
        std::cout << "The value of spi3 is " << *spi3 << "\n";
    }else{
        std::cout << "The resource is not existent!\n";
    }

    return 0;
}