值复制与共享所有权：同样的复制，不同的承诺

先决定复制在业务上是什么意思

书中动态内存与复制控制紧密相连：语言能逐成员复制，却不能替你判断成员代表独立数据还是共享责任。vector 的复制得到独立序列，修改副本不改变原序列；shared_ptr 的复制则增加同一对象的拥有者，不会自动复制所指对象。

两者都是真正的复制，只是复制层次不同。设计接口时应先回答“调用者拿到副本以后是否还能影响我”，再选择表示。不能因为智能指针负责释放，就默认它同时提供值语义；也不应为了避免手工析构，把原本独占或直接存储的数据无条件改成共享。

观察者需要承认对象可能消失

weak_ptr 保存的是可检测的观察关系，不计入强拥有者数量。每次真正使用前调用 lock，得到一个局部 shared_ptr；只要这个局部拥有者还活着，使用期间对象就不会因其他拥有者退出而消失。lock 失败时，接口必须定义缺失的处理方式。

示例先在内部作用域复制强拥有者，确认两者访问同一个 vector；退出后对象仍由外层变量拥有。最后一个强拥有者离开时，观察者变为过期。这比记住一个具体 use_count 数字更接近业务契约，也避免把调试计数误当成线程同步方案。

选择最小的所有权机制

值对象优先直接保存值；确有单一转移责任时才考虑 unique_ptr；多个独立主体真的需要共同维持寿命时再使用 shared_ptr。weak_ptr 解决观察和部分环形所有权问题，不会自动发现或拆除所有强引用环。

本例使用 C++11 已有的设施，C++20 仍适用。没有演示并发：控制块支持不同智能指针实例的某些并发操作，不代表被指向的 vector 自动线程安全。书中的手写容器与分配器用于理解机制，旧版本 allocator 成员和部分复制消除解释需按当前标准重新判断，不能原样当现代库实现。

最低标准 C++11 · 完整程序 · 下载 .cpp

#include <cassert>
#include <memory>
#include <vector>
int main() {
    std::vector<int> original{1, 2};
    auto independent = original;
    independent[0] = 9;
    assert(original[0] == 1 && independent[0] == 9);
    std::weak_ptr<std::vector<int>> observer;
    {
        auto owner = std::make_shared<std::vector<int>>(original);
        observer = owner;
        {
            auto shared = owner;
            (*shared)[0] = 7;
            assert((*owner)[0] == 7);
        }
        auto pinned = observer.lock();
        assert(pinned && (*pinned)[0] == 7);
    }
    assert(observer.expired());
    assert(!observer.lock());
}

在本地编译

g++ -std=c++11 -Wall -Wextra -Wpedantic -pthread books-cpp-primer.cpp -o example && ./example

预期结果

预期：正常退出、无输出；所有 assert 通过。

CHECK YOUR UNDERSTANDING

合上答案，试着解释。

如果希望 shared 的修改不影响 owner，应该怎样建立副本？

继续查证

• C++ Primer 5th：§12.1.1、§12.1.6、§13.2
• std::weak_ptr::lock

标准草案链接会随工作草案更新；本文版本标记对应示例最低要求，不表示草案中的所有新规则都适用于旧标准。