Question

根据GOTW #56，以下代码中存在潜在的经典内存泄漏和异常安全问题：

//  In some header file:
void f( T1*, T2* );
//  In some implementation file:
f( new T1, new T2 );

原因是当我们new T1或new T2时，可能会有类的构造函数抛出异常。

同时，根据解释：

简要概述：简单地称之为“新T1”这样的表达式，a   新的表达。回想一下new-expression真正做的事情（我会忽略   放置和数组形式简单，因为它们不是很好   相关）：



分配内存



它在该内存中构造一个新对象



如果由于异常而导致构造失败，则释放已分配的内存



因此每个new-expression实际上是一系列两个函数调用：   一次调用operator new（）（全局一个，或者一个提供者）   正在创建的对象的类型），然后调用   构造

对于示例1，请考虑编译器决定会发生什么   生成代码如下：

1：为T1分配内存   2：构造T1
  3：为T2分配内存   4：构造T2
  5：调用f（）

问题在于：如果步骤3或步骤4因为a而失败   例外，C ++标准不要求T1对象   被毁坏，其记忆被解除分配。这是经典的内存泄漏，   显然不是一件好事。   [...]

阅读更多内容：

为什么标准不能通过要求编译器在清理方面做正确的事来阻止问题？

基本答案是它没有被注意到，即使现在已经注意到它可能不适合修复它。 C ++标准允许编译器具有表达式评估顺序的一些纬度，因为这允许编译器执行可能无法实现的优化。为了允许这样，表达式评估规则以某种方式指定这不是异常安全的，因此如果您想编写异常安全的代码，您需要了解并避免这些情况。（请参阅下文，了解如何做到最好。）

所以我的问题是：

如何修复这个典型的异常不安全代码？我们应该简单地避免编写这样的代码吗？
为了处理，答案让我感到困惑构造函数失败，我们应该根据C++ FAQ从构造函数中抛出异常并确保分配的内存被正确释放，所以假设类T确实实现了处理构造失败的代码，我们在上面的代码中是否还有异常安全问题？

感谢您的时间和帮助。

Answer 1

首先，写下make_unique：

template<typename T, typename... Args>
std::unique_ptr<T> make_unique( Args&&... args ) {
  return {new T(std::forward<Args>(args)...)};
}

未包含在标准中，基本上是一种疏忽。 std::make_shared是，make_unique可能会出现在C ++ 14或17中。

其次，将您的功能签名更改为：

//  In some header file:
void f( std::unique_ptr<T1>, std::unique_ptr<T2> );

并称之为：

f( make_unique<T1>(), make_unique<T2>() );

，结果是异常安全的代码。

如果T1包含您想要使用的非平凡构造函数，则只需将参数传递给make_unique<T1>，它就可以完美地将它们转发给T1的构造函数。

通过T1或()构建{}的多种方式存在问题，但没有什么是完美的。

Answer 2

如何修复这个典型的异常不安全代码？

使用智能指针。如果你的函数采用了裸指针并且你无法控制它，你可以这样做：

std::unique_ptr<T1> t1(new T1);
std::unique_ptr<T2> t2(new T2);
// assuming f takes ownership of the pointers:
f(t1.release(), t2.release());

假设类T确实实现了处理构造失败的代码，我们在上面的代码中是否还有异常安全问题？

这里异常安全与构造函数是否可以抛出无关：new本身可能因为无法分配内存而抛出，我们又回到原点。因此，在分配具有new的对象时，应始终假设构造可能会失败，即使构造函数明确指出它不能抛出（当然除非使用new(std::nothrow)但这是另一回事）。

Answer 3

首先：是的，避免线程安全问题。

如果您无法重写f，请考虑以下事项：

auto t1 = std::make_unique<T1>(); //C++14
std::unique_ptr<T2> t2{new T2}; //C++11
f( t1.get(), t2.get() );        //or release(), depending on ownership policies of f

但是，如果可以，请执行以下操作：

void f(std::unique_ptr<T1>, std::unique_ptr<T2>);

//call:
f(make_unique<T1>(), make_unique<T2>());

如何修复这个典型的异常不安全代码？

3 个答案: