迴圈引用：

引用計數是一種便利的記憶體管理機制，但它有一個很大的缺點，那就是不能管理迴圈引用的物件。一個簡單的例子如下：

#include <string>
#include <iostream>
#include <boost/shared_ptr.hpp>
#include <boost/weak_ptr.hpp>

class parent;
class children;

typedef boost::shared_ptr<parent> parent_ptr;
typedef boost::shared_ptr<children> children_ptr;

class

parent
{
public:
    ~parent() { std::cout <<"destroying parent\n"; }

public:
    children_ptr children;
};

class children
{
public:
    ~children() { std::cout <<"destroying children\n"; }

public:
    parent_ptr parent;
};


void test()
{
    parent_ptr father(new parent());
    children_ptr son(new children);

    father->children = son;
    son->parent = father;
}

void main()
{
    std::cout<<"begin test...\n";
    test();
    std::cout<<"end test.\n";
}

執行該程式可以看到，即使退出了test函式後，由於parent和children物件互相引用，它們的引用計數都是1，不能自動釋放，並且此時這兩個物件再無法訪問到。這就引起了c++中那臭名昭著的記憶體洩漏。

一般來講，解除這種迴圈引用有下面有三種可行的方法：

1. 當只剩下最後一個引用的時候需要手動打破迴圈引用釋放物件。
2. 當parent的生存期超過children的生存期的時候，children改為使用一個普通指標指向parent。
3. 使用弱引用的智慧指標打破這種迴圈引用。

雖然這三種方法都可行，但方法1和方法2都需要程式設計師手動控制，麻煩且容易出錯。這裡主要介紹一下第三種方法和boost中的弱引用的智慧指標boost::weak_ptr。

強引用和弱引用

一個強引用當被引用的物件活著的話，這個引用也存在（就是說，當至少有一個強引用，那麼這個物件就不能被釋放）。boost::share_ptr就是強引用。

相對而言，弱引用當引用的物件活著的時候不一定存在。僅僅是當它存在的時候的一個引用。弱引用並不修改該物件的引用計數，這意味這弱引用它並不對物件的記憶體進行管理，在功能上類似於普通指標，然而一個比較大的區別是，弱引用能檢測到所管理的物件是否已經被釋放，從而避免訪問非法記憶體。

boost::weak_ptr

boost::weak_ptr<T>是boost提供的一個弱引用的智慧指標，它的宣告可以簡化如下：

namespace boost {

    template<typename T> class weak_ptr {
    public:
        template <typename Y>
        weak_ptr(const shared_ptr<Y>& r);

        weak_ptr(const weak_ptr& r);

        ~weak_ptr();

        T* get() const;
        bool expired() const;
        shared_ptr<T> lock() const;
    };
}

可以看到，boost::weak_ptr必須從一個boost::share_ptr或另一個boost::weak_ptr轉換而來，這也說明，進行該物件的記憶體管理的是那個強引用的boost::share_ptr。boost::weak_ptr只是提供了對管理物件的一個訪問手段。

boost::weak_ptr除了對所管理物件的基本訪問功能（通過get()函式）外，還有兩個常用的功能函式：expired()用於檢測所管理的物件是否已經釋放；lock()用於獲取所管理的物件的強引用指標。

通過boost::weak_ptr來打破迴圈引用

由於弱引用不更改引用計數，類似普通指標，只要把迴圈引用的一方使用弱引用，即可解除迴圈引用。對於上面的那個例子來說，只要把children的定義改為如下方式，即可解除迴圈引用：

class children
{
public:
    ~children() { std::cout <<"destroying children\n"; }

public:
    boost::weak_ptr<parent> parent;
};

最後值得一提的是,雖然通過弱引用指標可以有效的解除迴圈引用，但這種方式必須在程式設計師能預見會出現迴圈引用的情況下才能使用，也可以是說這個僅僅是一種編譯期的解決方案，如果程式在執行過程中出現了迴圈引用，還是會造成記憶體洩漏的。因此，不要認為只要使用了智慧指標便能杜絕記憶體洩漏。畢竟，對於C++來說，由於沒有垃圾回收機制，記憶體洩漏對每一個程式設計師來說都是一個非常頭痛的問題。