この記事のポイント

  • weak_ptrの設計意図をレビューアーが読み解く技術を整理
  • 循環参照遮断と参照安全性保証をレビュー観点として体系化
  • shared_ptrの補助責務設計におけるレビュー判断力を養う

そもそもweak_ptrとは

C++におけるweak_ptrは
「shared_ptrによる所有権共有を持たない参照」
です。参照カウントには加算されず寿命統治に影響しません。

std::shared_ptr<ApiRequestLog> sharedLog = ...;
std::weak_ptr<ApiRequestLog> weakLog = sharedLog;
weak_ptrの主な利用目的
  • 循環参照遮断
  • 一時的な寿命監視参照
  • 監視者パターン (Observer) 実装
  • 遅延取得・確認用の安全参照

レビューアーは
「weak_ptrが寿命統治を壊さず安全参照できているか？」
を読み解く役割を持ちます。

なぜこれをレビューするのか

weak_ptrは便利ですが、以下の設計事故を誘発します。

  • 誤解による寿命依存崩壊（weak_ptrは所有権を持たない）
  • ロック忘れによる不定動作（expired判定未実施）
  • 誤用途利用（weak_ptrだけで利用しようとする設計）

レビュー段階で
shared_ptrとの責務分離が整理されているか
を読み取る能力が求められます。

レビューアー視点

  • weak_ptrが所有権移譲目的で使用されていないか
  • lock()確認の有無とタイミングが妥当か
  • 循環参照遮断責務が正しく実装されているか
  • shared_ptrとの責務線引きが設計内に整理されているか
  • expired確認を省略していないか

開発者視点

  • 所有権責務は常にshared_ptr起点で統治
  • weak_ptrは安全な監視参照に限定
  • 使用前に常にlock()で有効性確認
  • 循環参照の発生経路分析を実施

良い実装例

想定：双方向参照における循環遮断設計

良い設計例 
#include <memory>
#include <iostream>

struct Node : std::enable_shared_from_this<Node> {
    std::weak_ptr<Node> parent;
    std::shared_ptr<Node> child;

    void print() {
        std::cout << "Node" << std::endl;
    }
};

void process() {
    auto root = std::make_shared<Node>();
    auto child = std::make_shared<Node>();
    child->parent = root;
    root->child = child;
}

良いポイント

  • 循環参照経路がweak_ptrで遮断
  • shared_ptr所有権責任は一方向に限定
  • weak_ptrは参照専用責務

レビュー観点

  • weak_ptrが所有権移譲経路に混入していないか
  • lock()確認経路が適切に配置されているか
  • 循環参照遮断目的で利用されているか
  • 寿命確認責務がレビューで読み取れるか
  • shared_ptrと責務線引きが設計に現れているか

良くない実装例: ケース1（所有権誤用）

問題例① 
class LogManager {
public:
    void save(std::weak_ptr<ApiRequestLog> logEntry) {
        logs_.push_back(logEntry);
    }

private:
    std::vector<std::weak_ptr<ApiRequestLog>> logs_;
};

@Reviewer
weak_ptrは所有権移譲用途には使用できません。save()受領型はshared_ptrに統一し、寿命統治責務を集中させてください。

改善例

改善例① 
void save(std::shared_ptr<ApiRequestLog> logEntry) {
    logs_.push_back(logEntry);
}

良くない実装例: ケース2（寿命確認忘れ）

問題例② 
void process(std::weak_ptr<ApiRequestLog> logEntry) {
    std::cout << logEntry.lock()->requestId << std::endl;
}

@Reviewer
lock()戻り値がnull時の例外未処理です。expired確認または有効性確認後に参照してください。

改善例

改善例② 
if (auto locked = logEntry.lock()) {
    std::cout << locked->requestId << std::endl;
}

良くない実装例: ケース3（双方向循環放置）

問題例③ 
struct Node {
    std::shared_ptr<Node> parent;
    std::shared_ptr<Node> child;
};

@Reviewer
双方向shared_ptrは循環参照の温床です。片側をweak_ptrに分離して遮断設計してください。

改善例

改善例③ 
struct Node {
    std::weak_ptr<Node> parent;
    std::shared_ptr<Node> child;
};

観点チェックリスト

まとめ

weak_ptrレビューは
「共有所有の補助参照が安全に寿命保証の範囲内に留まっているかを確認するレビュー」です。

レビューアーは常に

  • 寿命管理はshared_ptr起点で完結しているか？
  • weak_ptrは監視参照用途に限定されているか？
  • lock()安全確認が省略されていないか？

を読み解き、循環遮断・安全監視参照の設計統治へ誘導します。

UML Diagram