weak_ptr 包含哪些变量？
What variables does weak_ptr hold?
我了解可用的方法以及它们是什么。请描述 weak_ptr class 的私人部分或给出一些自定义 weak_ptr 代码的示例。我无法通过 std::weak_ptr 实现来理解。
非侵入式共享指针实现通常包含指向某些动态分配的指针 "state"，它计算对原始对象的引用数量。
复制共享指针时，副本得到相同的指针指向相同的"state"，"state"内的计数增加到表明现在有两个共享指针共享资源。
当共享指针被销毁时，它会递减 计数器以指示现在共享资源的指针减少了一个。如果这导致计数器读数为零，则资源将被销毁。
弱指针也有指向此 "state" 的指针，但它不会 增加或减少计数器。当被询问时，它将使用相同的状态构造一个共享指针，但前提是计数不为零。如果计数为零，则最后一个共享指针已经破坏了资源，我们无法再访问它。
有趣的是，您还需要这样的逻辑来控制"state" 对象的生命周期。 :) （我想这是使用第二个计数器实现的，shared_ptr 和 weak_ptr 都会递增，但不要引用我的话。）
(your data) (ref. counters)
║ ║
[resource] [state]
┆ │ │ │ │ │
┆ │ └─[shared_ptr]───┘ │ │
┆ └───[shared_ptr]─────┘ │
└┄┄┄┄┄┄┄[weak_ptr]────────┘
当然，任何特定 std::weak_ptr 实现的私有部分到底是什么样子取决于编写它的人。
顺便说一下，如果您怀疑它指向的资源可能 已经 ，那么该图显示了为什么您不应该从原始指针构造 shared_ptr由其他地方的 shared_ptr(s) 管理：你会得到第二个不相关的 "state" 对象，你的计数器将是错误的，你的资源可能会过早销毁（并且肯定会被销毁两次，如果存在这样的概念），造成混乱。
为了理解链接的共享弱对，您必须首先想象一个没有任何 "weak reference" 特征的纯共享 "smart pointer"。为了提高效率，想象它是一个侵入性的拥有引用计数的指针：计数器成为托管对象的一部分。
回到 "weak reference" 特性的实现：我们需要一个对象，它可以检测一个引用对象是否还活着，并绑定一个真实的（强）引用到它（原子地）。 "is still alive" 的测量需要在一直存在的引用计数上进行（直到不再需要它，当引用为零时，强或弱），因此 "weak reference" 需要能够使该计数器保持活动状态。因此 "weak reference" 是对侵入式计数数据结构的拥有（强）引用，该数据结构保持外部计数数据结构的引用计数，weak_ptr<T> 类型 T 的托管对象。
实现必须恰好在没有更多真实（强）引用（shared_ptr）时销毁类型 T 的托管对象，因此它必须具有用于该目的的原子计数器。请注意，从技术上讲，它不一定是某种原子整数，但 atomic<int> 恰好是获得该效果的简单方法。操作是：
- 通过其他所有者的副本创建所有者（
shared_ptr 到 shared_ptr）：自动递增计数
- 所有者销毁和测试：自动递减并测试最后一个所有者（即计数为零）
- owner creation from weak reference (
weak_ptr to shared_ptr): 原子测试count是否非零，然后增加并指示成功，否则不修改计数并指示失败
所有这些操作都可以在原子变量上进行。它们都涉及原子 RMW（读取修改写入），这通常比简单的读取或写入要昂贵得多。但是，如果该位置在本地 L1d 缓存中可用并且不会在 CPU 之间跳动，则成本会更低。
另一个计数是针对侵入式计数的对象：弱引用的计数必须是独立的，因为即使 T 类型的对象已被销毁，它也可能不为零。
对管理数据结构的计数进行的唯一操作是递增和递减并测试，因为对于稳定对象永远无法达到零值：零表示正在被销毁的对象。
当然，通常只有一个单词可以被原子操作，每个计数器通常是一个单词，因为在某些情况下半个单词可能会溢出，但一个单词不会（因为你没有内存来创建 2 * * 31 个对象，对于 64 位机器甚至是 2 ** 63 个）；所以对计数器的修改有限制。一个简单的解决方案是侵入式引用计数不会跟踪强所有者的更改，这些更改已经很好地保存在一个计数器中，不需要在另一个计数器中复制。侵入式计数器只服务于对T的最后一个强引用和对T（这里的weak_ptr）的弱引用，它们也是对管理数据结构的强引用。
所以有两个原子计数器：
- 强引用计数：确定
T 何时被销毁（及其内存释放，除非分配与管理数据共享，如 make_shared
- the (weak reference plus last strong reference) count: 表示存在多少个引用，所有强引用算一个
其他变体可能是可能的，如果您放弃线程安全，您可以获得更多创意（您可以想象所有者的链接列表），但这些可能不会更有效率。
我了解可用的方法以及它们是什么。请描述 weak_ptr class 的私人部分或给出一些自定义 weak_ptr 代码的示例。我无法通过 std::weak_ptr 实现来理解。
非侵入式共享指针实现通常包含指向某些动态分配的指针 "state"，它计算对原始对象的引用数量。
复制共享指针时，副本得到相同的指针指向相同的"state"，"state"内的计数增加到表明现在有两个共享指针共享资源。
当共享指针被销毁时，它会递减 计数器以指示现在共享资源的指针减少了一个。如果这导致计数器读数为零，则资源将被销毁。
弱指针也有指向此 "state" 的指针，但它不会 增加或减少计数器。当被询问时，它将使用相同的状态构造一个共享指针，但前提是计数不为零。如果计数为零，则最后一个共享指针已经破坏了资源，我们无法再访问它。
有趣的是，您还需要这样的逻辑来控制"state" 对象的生命周期。 :) （我想这是使用第二个计数器实现的，shared_ptr 和 weak_ptr 都会递增，但不要引用我的话。）
(your data) (ref. counters)
║ ║
[resource] [state]
┆ │ │ │ │ │
┆ │ └─[shared_ptr]───┘ │ │
┆ └───[shared_ptr]─────┘ │
└┄┄┄┄┄┄┄[weak_ptr]────────┘
当然，任何特定 std::weak_ptr 实现的私有部分到底是什么样子取决于编写它的人。
顺便说一下，如果您怀疑它指向的资源可能 已经 ，那么该图显示了为什么您不应该从原始指针构造 shared_ptr由其他地方的 shared_ptr(s) 管理：你会得到第二个不相关的 "state" 对象，你的计数器将是错误的，你的资源可能会过早销毁（并且肯定会被销毁两次，如果存在这样的概念），造成混乱。
为了理解链接的共享弱对，您必须首先想象一个没有任何 "weak reference" 特征的纯共享 "smart pointer"。为了提高效率，想象它是一个侵入性的拥有引用计数的指针：计数器成为托管对象的一部分。
回到 "weak reference" 特性的实现：我们需要一个对象，它可以检测一个引用对象是否还活着，并绑定一个真实的（强）引用到它（原子地）。 "is still alive" 的测量需要在一直存在的引用计数上进行（直到不再需要它，当引用为零时，强或弱），因此 "weak reference" 需要能够使该计数器保持活动状态。因此 "weak reference" 是对侵入式计数数据结构的拥有（强）引用，该数据结构保持外部计数数据结构的引用计数，weak_ptr<T> 类型 T 的托管对象。
实现必须恰好在没有更多真实（强）引用（shared_ptr）时销毁类型 T 的托管对象，因此它必须具有用于该目的的原子计数器。请注意，从技术上讲，它不一定是某种原子整数，但 atomic<int> 恰好是获得该效果的简单方法。操作是：
- 通过其他所有者的副本创建所有者（
shared_ptr到shared_ptr）：自动递增计数 - 所有者销毁和测试：自动递减并测试最后一个所有者（即计数为零）
- owner creation from weak reference (
weak_ptrtoshared_ptr): 原子测试count是否非零，然后增加并指示成功，否则不修改计数并指示失败
所有这些操作都可以在原子变量上进行。它们都涉及原子 RMW（读取修改写入），这通常比简单的读取或写入要昂贵得多。但是，如果该位置在本地 L1d 缓存中可用并且不会在 CPU 之间跳动，则成本会更低。
另一个计数是针对侵入式计数的对象：弱引用的计数必须是独立的，因为即使 T 类型的对象已被销毁，它也可能不为零。
对管理数据结构的计数进行的唯一操作是递增和递减并测试，因为对于稳定对象永远无法达到零值：零表示正在被销毁的对象。
当然，通常只有一个单词可以被原子操作，每个计数器通常是一个单词，因为在某些情况下半个单词可能会溢出，但一个单词不会（因为你没有内存来创建 2 * * 31 个对象，对于 64 位机器甚至是 2 ** 63 个）；所以对计数器的修改有限制。一个简单的解决方案是侵入式引用计数不会跟踪强所有者的更改，这些更改已经很好地保存在一个计数器中，不需要在另一个计数器中复制。侵入式计数器只服务于对T的最后一个强引用和对T（这里的weak_ptr）的弱引用，它们也是对管理数据结构的强引用。
所以有两个原子计数器：
- 强引用计数：确定
T何时被销毁（及其内存释放，除非分配与管理数据共享，如make_shared - the (weak reference plus last strong reference) count: 表示存在多少个引用，所有强引用算一个
其他变体可能是可能的，如果您放弃线程安全，您可以获得更多创意（您可以想象所有者的链接列表），但这些可能不会更有效率。