当涉及到 std::shared_ptr 的循环引用时，引用计数不会归零的原因是因为每个对象都被另一个对象以 shared_ptr 形式持有，使得它们的生命周期被相互延续。下面我将通过一个具体的例子来详细解释这个现象：
假设有两个类 A 和 B，它们互相持有对方的 shared_ptr：
- class A {
- public:
- std::shared_ptr b_ptr; // A 持有一个指向 B 的 shared_ptr
- ~A() {
- std::cout << "A destructor called\n";
- }
- };
-
- class B {
- public:
- std::shared_ptr a_ptr; // B 持有一个指向 A 的 shared_ptr
- ~B() {
- std::cout << "B destructor called\n";
- }
- };
在 main 函数中创建并相互关联：
- int main() {
- auto b = std::make_shared();
- a->b_ptr = b;
- b->a_ptr = a;
- }
创建 a 和 b：
a 时，A 对象的实例的引用计数变为 1。b 时，B 对象的实例的引用计数变为 1。相互关联：
a->b_ptr = b; 执行时，b 的引用计数增加到 2。b->a_ptr = a; 执行时，a 的引用计数增加到 2。函数结束时的状态：
a 和 b 都是通过 shared_ptr 相互持有对方，它们的引用计数都是 2，没有降到 0。main 函数结束时，a 和 b 的局部 shared_ptr 对象被销毁，每个对象的引用计数从 2 减到 1。由于引用计数没有归零，A 和 B 的析构函数都不会被调用，导致内存泄漏。这是因为 std::shared_ptr 认为还有有效的 shared_ptr 实例指向这些对象，因此它不会释放这些对象占用的内存。
避免循环引用的一个常用方法是将其中一个类的 shared_ptr 替换为 std::weak_ptr。weak_ptr 允许引用一个对象，但不增加其引用计数，因此不会阻碍对象的销毁：
- class B {
- public:
- std::weak_ptr a_ptr; // 使用 weak_ptr 而不是 shared_ptr
- ~B() {
- std::cout << "B destructor called\n";
- }
- };
在这种情况下，即使 A 类仍然使用 shared_ptr 持有 B，B 使用 weak_ptr 持有 A 不会增加 A 的引1兰数，从而允许 A 的引用计数在没有其他 shared_ptr 指向它时归零，确保资源得到释放。这样一来，循环引用被有效地打破，对象可以正常销毁，避免了内存泄漏。