使用std::vector和std::shared_ptr出现疑似内存泄漏，是否为bug？

首先可以明确的是，这不是Visual Studio 2017的bug，而是典型的std::shared_ptr循环引用陷阱，和std::vector本身无关。让我们一步步拆解问题：

为什么离开作用域后data的use_count保持为9？ #

你的结构体Foo存在一个隐形的循环引用链：

1. 局部Foo实例持有std::shared_ptr<std::vector<Foo>> foos，这个指针指向包含8个Foo拷贝的vector；
2. vector中的每个Foo拷贝，又都持有同一个foos指针（指向该vector）；
3. 同时，所有Foo实例（局部实例+vector中的8个拷贝）的data都指向同一个int对象，所以初始use_count是9。

当局部Foo实例离开作用域时：

• 它的data和foos会被销毁，data的引用计数减1（理论上变成8），foos的引用计数也减1；
• 但vector中的8个Foo拷贝还各自持有foos指针，这意味着vector的shared_ptr引用计数还有8，远大于0——vector因此不会被销毁，里面的8个Foo拷贝也会一直存在，它们的data指针持续引用着int对象，所以data的use_count始终保持在较高数值（你看到的9可能是代码细节上的差异，比如vector中包含了局部实例本身）。

简单说：vector和它内部的Foo实例互相持有shared_ptr，形成了闭环，导致双方的引用计数都无法降到0，内存无法自动释放。

为什么手动添加析构函数重置data后恢复正常？ #

当你在Foo的析构函数中主动重置vector里所有元素的data指针时：

• 这一步直接减少了data的引用计数（一次性减8）；
• 同时，当局部Foo的foos被销毁后，vector的引用计数降到0，vector被销毁，里面的Foo拷贝也会被析构，此时data的引用计数就会降到预期的1（如果还有其他残留引用）或0（完全释放）。

更优雅的解决方案：用std::weak_ptr打破循环 #

手动重置指针的方式不够优雅，也容易遗漏。正确的做法是把Foo中的foos类型从std::shared_ptr<std::vector<Foo>>改成std::weak_ptr<std::vector<Foo>>：

struct Foo {
    std::shared_ptr<int> data;
    std::weak_ptr<std::vector<Foo>> foos;
};

std::weak_ptr不会增加所指向对象的引用计数，它只是一个“观察者”指针。这样一来：

• 局部Foo的shared_ptr<std::vector<Foo>>是唯一持有vector的强引用；
• 当局部Foo离开作用域，foos的强引用被销毁，vector的引用计数降到0，vector和内部的所有Foo拷贝都会被自动销毁；
• 所有data指针的引用计数也会随之降到0，int对象被正确释放，不会出现引用计数残留的问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Stack Danny