Question

我多年来没有在愤怒中使用它后，我正在刷新我的C ++知识。在编写一些代码来实现一些实践的数据结构时，我想确保我的代码是异常安全的。所以我试图在我认为合适的方式中使用std::auto_ptr。简化，我就是这样：

class Tree
{
public:
    ~Tree() { /* delete all Node*s in the tree */ }
    void insert(const string& to_insert);
    ...

private:
    struct Node {
        ...
        vector<Node*> m_children;
    };

    Node* m_root;
};

template<T>
void push_back(vector<T*>& v, auto_ptr<T> x)
{
    v.push_back(x.get());
    x.release();
}

void Tree::insert(const string& to_insert)
{
    Node* n = ...;  // find where to insert the new node
    ...
    push_back(n->m_children, auto_ptr<Node>(new Node(to_insert));
    ...
}

所以我正在包装将指针放入容器的函数vector::push_back，并依赖于按值auto_ptr参数如果Node*调整大小失败，请确保删除vector。

这是auto_ptr的习惯用法，以节省我的一些样板 Tree::insert？您可以建议的任何改进？否则我必须拥有类似的东西：

Node* n = ...;  // find where to insert the new node
auto_ptr<Node> new_node(new Node(to_insert));
n->m_children.push_back(new_node.get());
new_node.release();

如果我不是，那会使一行代码变得混乱担心异常安全和内存泄漏。

（实际上我想知道我是否可以发布我的整个代码示例（大约300行）并要求人们批评它一般的惯用C ++用法，但我不确定这种问题是否适用于stackoverflow。）

Answer 1

编写自己的容器并不是惯用的：它非常特殊，并且大部分仅用于学习如何编写容器。无论如何，将std::autp_ptr与标准容器一起使用肯定不是惯用的。事实上，这是错误的，因为std::auto_ptr的副本不等同：在任何给定时间只有一个auto_ptr拥有一个指针。

至于std::auto_ptr的习惯使用，您应该始终在构建时命名auto_ptr：

int wtv() { /* ... */ }
void trp(std::auto_ptr<int> p, int i) { /* ... */ }

void safe() {
    std::auto_ptr<int> p(new int(12));
    trp(p, wtv());
}

void danger() {
    trp(std::auto_ptr<int>(new int(12)), wtv());
}

因为C ++标准允许参数以任意顺序进行求值，所以对danger()的调用是不安全的。在trp()中对danger()的调用中，编译器可以分配整数，然后创建auto_ptr，最后调用wtv()。或者，编译器可以分配一个新的整数，调用wtv()，最后创建auto_ptr。如果wtv()抛出异常，则danger()可能会泄漏，也可能不泄漏。

但是，在safe()的情况下，因为auto_ptr是先验构造的，RAII保证无论wtv()是否抛出异常都能正确清理。

Answer 2

是的。

例如，请参阅Boost.Pointer Container库的界面。各种指针容器都具有一个插入函数，它带有一个auto_ptr，它在语义上保证它们拥有所有权（它们也有原始指针版本，但是嘿：p）。

然而，有其他方法可以实现您在异常安全方面所做的工作，因为它只是内部的。要理解它，你需要了解可能出现的问题（即抛出）然后重新排序你的指令，以便在副作用发生之前完成可能抛出的操作。

例如，从你的帖子中取出：

auto_ptr<Node> new_node(new Node(to_insert)); // 1
n->m_children.push_back(new_node.get());      // 2
new_node.release();                           // 3

让我们检查每一行，

构造函数可能会抛出（例如，如果类型的CopyConstructor抛出），在这种情况下，您可以保证new将为您执行清理
如果内存耗尽，对push_back的调用可能会抛出std::bad_alloc。这是唯一可能的错误，因为复制指针是一个无投掷操作
保证不会抛出

如果你仔细观察，你会说你不必担心，如果你能以某种方式在2之前执行2，那实际上是可能的：

n->m_children.reserve(n->m_children.size() + 1);
n->m_children.push_back(new Node(to_insert));

对reserve的调用可能会抛出（bad_alloc），但如果它正常完成，则可以保证在size等于capacity之前不会重新分配，你尝试另一次插入。

如果构造函数抛出，new的调用可能会丢失，在这种情况下new将执行清理，如果完成，则会留下一个立即插入{{1}的指针由于上面的一行，保证不会抛出。

因此，vector的使用可以在这里替换。尽管如此，尽管如此，您应该避免在功能评估中执行RAII初始化。

Answer 3

我喜欢声明指针所有权的想法。这是c ++ 0x，std::unique_ptr中的一个重要特性。但是std::auto_ptr很难理解，致命甚至有点误导，我建议完全避免它。

Answer 4

http://www.gotw.ca/publications/using_auto_ptr_effectively.htm

习惯使用auto_ptr将所有权转移到容器

4 个答案: