- weak_ptr是一種持有被shared_ptr管理者的資源的弱引用的智能指針。它必須通過轉化爲shared_ptr來訪問管理的資源。
- weak_ptr被用來跟蹤資源，它通過轉化爲shared_ptr來獲取臨時所有權。如果這個時候原先擁有資源的shared_ptr銷燬了，資源的生命週期將會被延長至這個轉化得到的shared_ptr析構之前。
- weak_ptr另外一個作用是打破shared_ptr可能的循環引用（循環引用會導致應該釋放的資源沒有釋放，此處不展開）。
- weak_ptr的成員函數等信息見標準：
https://en.cppreference.com/w...
- weak_ptr的源代碼：
- weak_ptr是一個模板類，模板參數同shared_ptr一樣，爲跟蹤資源的對應類型。換言之，weak_ptr和shared_ptr擁有同樣的數據成員。只不過其成員函數在修改查詢引用計數類中不同的數據罷了。
- 不知道大家記不記得，引用計數基類中有兩個數據成員：_Uses和_Weaks。_Uses則是我們理解的引用計數，每有一個shared_ptr共享資源，_Uses就會加一，反之每一個shared_ptr析構，_Uses就會減一，當_Uses變爲零時，意味着沒有shared_ptr再佔有資源，這個時候佔有的資源會調用釋放操作。但是並不能直接銷燬引用計數對象，因爲可能有弱引用還綁定到引用計數對象上。
- 而_Weaks就是weak_ptr追蹤資源的計數器，每有一個weak_ptr追蹤資源，_Weaks就會加一，反之每一個weak_ptr析構時，_Weaks就會減一，當_Weaks變爲零時，意味着沒有weak_ptr再追蹤資源，這時會銷燬引用計數對象。（注：不會出現_Weaks變爲零而_Uses不爲零的情況，因爲引用計數對象在構造的時候，_Weaks被初始化爲1）
- 只要使用過weak_ptr，就不會對這兩個函數陌生，expired()用來判斷是否有對應的shared_ptr佔有資源。lock()返回用該weak_ptr構造的shared_ptr對象，我們可以通過這個shared_ptr對象操縱資源。如果在調用lock時，該資源已經被釋放，那麼返回的shared_ptr將會是empty的(A shared_ptr may also own no objects, in which case it is called empty (an empty shared_ptr may have a non-null stored pointer if the aliasing constructor was used to create it))。
- lock函數內部先定義了一個空的shared_ptr指針，並調用了其內部函數_Construct_from_weak，該函數的參數是weak_ptr，這裏把自己傳了進去。
- 這個函數內部檢查了_Other._Rep是不是一個空指針，如果不是的話，調用_Other._Rep->_Incref_nz()並判斷其返回值，如果是true的話，用這個weak_ptr內部的數據成員賦值給本shared_ptr，完成構造並返回true，否則返回false。
- 可以想象，_Incref_nz()做了以下這些事：
- 如果weak_ptr追蹤的資源這時候已經被釋放，則該函數返回false。
- 如果weak_ptr追蹤的資源還沒有被釋放，則其引用計數_Uses自增一，返回true。
- 如果在單線程條件下，這段代碼應該並不難寫，但是要保證不同線程中調用的正確性，則需要了解一些多線程編程的技巧。
- 這段代碼在一個無限循環的條件下，首先獲取_Uses的值，（這裏需要static_cast轉換爲volatile _Atomic_counter_t&，爲了限制編譯器對其進行優化，volatile使得每次讀取_Uses時，必須從內存中重新讀取，而不是使用保存在寄存器裏的備份。）如果這時_Uses已經變爲0，則意味着資源已經被釋放，返回false。否則我們調用_InterlockedCompareExchange函數來原子的對_Uses加一。
- _InterlockedCompareExchange是多線程編程中compare_exchange原語的一種實現，該函數有三個參數，第一個參數我們稱爲當前值，第二個參數稱爲設定值，第三個參數稱爲期望值。噹噹前值等於期望值時，函數將當前值設置爲設定值，並返回當前值原先的值。噹噹前值不等於期望值時，函數不會進行任何操作，只返回當前值的值，整個操作是原子的。
- 這裏涉及到多線程編程中原子變量的知識，大家可以去找相關的書去看，一兩句話解釋不清楚，總之，這樣的操作可以保證多個線程中調用這個函數時，能正確的修改引用計數。而之所以把這段代碼放入for(;;)這個無限循環中執行，因爲可能有其他線程中的對象也在修改_Uses，故_InterlockedCompareExchange並不保證每次都能執行成功。（例如其他線程在我們獲取_Uses的值到調用_InterlockedCompareExchange之前修改了_Uses）
- 其實weak_ptr的實現很簡潔，重點分析的除了lock操作，還有我認爲就是和enable_shared_from_this相關的部分了。關於enable_shared_from_this我們放到下一節講。