Рассмотрим следующий код:
#include <new>
#include <malloc.h>
#include <stdio.h>
void * operator new(size_t size) {
void *res;
if (size == 1) {
res = NULL;
} else {
res = malloc(size);
}
fprintf(stderr, "%s(%zu) = %p\n", __PRETTY_FUNCTION__, size, res);
if (res == NULL) throw std::bad_alloc();
return res;
}
void * operator new(size_t size, const std::nothrow_t&) {
void *res;
if (size == 1) {
res = NULL;
} else {
res = malloc(size);
}
fprintf(stderr, "%s(%zu) = %p\n", __PRETTY_FUNCTION__, size, res);
return res;
}
void operator delete(void *ptr) {
fprintf(stderr, "%s(%p)\n", __PRETTY_FUNCTION__, ptr);
free(ptr);
}
void operator delete(void *ptr, const std::nothrow_t&) {
fprintf(stderr, "%s(%p)\n", __PRETTY_FUNCTION__, ptr);
free(ptr);
}
class Foo { };
class Bar {
public:
Bar() : ptr(new Foo()) {
fprintf(stderr, "%s: ptr = %p\n", __PRETTY_FUNCTION__, ptr);
}
Bar(const std::nothrow_t&) noexcept : ptr(new(std::nothrow) Foo()) {
fprintf(stderr, "%s: ptr = %p\n", __PRETTY_FUNCTION__, ptr);
}
~Bar() noexcept {
delete ptr;
}
Foo *ptr;
};
class Baz {
public:
Baz() : ptr(new Foo()) {
fprintf(stderr, "%s: ptr = %p\n", __PRETTY_FUNCTION__, ptr);
}
~Baz() {
delete ptr;
}
Foo *ptr;
};
int main() {
Bar *bar = new(std::nothrow) Bar(std::nothrow_t());
if (bar != NULL) {
delete bar;
} else { fprintf(stderr, "bad alloc on Bar(std::nothrow_t())\n"); }
fprintf(stderr, "\n");
try {
bar = new(std::nothrow) Bar();
delete bar;
} catch (std::bad_alloc) { fprintf(stderr, "bad alloc on Bar()\n"); }
fprintf(stderr, "\n");
try {
Baz *baz = new Baz();
delete baz;
} catch (std::bad_alloc) { fprintf(stderr, "bad alloc on Baz()\n"); }
}
Это дает следующий вывод:
void* operator new(size_t, const std::nothrow_t&)(8) = 0x1fed010
void* operator new(size_t, const std::nothrow_t&)(1) = (nil)
Bar::Bar(const std::nothrow_t&): ptr = (nil)
void operator delete(void*)((nil))
void operator delete(void*)(0x1fed010)
void* operator new(size_t, const std::nothrow_t&)(8) = 0x1fed010
void* operator new(std::size_t)(1) = (nil)
void operator delete(void*, const std::nothrow_t&)(0x1fed010)
bad alloc on Bar()
void* operator new(std::size_t)(8) = 0x1fed010
void* operator new(std::size_t)(1) = (nil)
void operator delete(void*)(0x1fed010)
bad alloc on Baz()
Как вы можете видеть, выделение первого бара происходит успешно, несмотря на то, что распределение Foo не выполняется. Второе выделение Bar и распределение Baz завершаются неудачно с помощью std :: bad_alloc.
Теперь мой вопрос: как сделать «новый (std :: nothrow) Bar (std :: nothrow_t ());» освободить память для Bar и вернуть NULL, если Foo не удается выделить? Является ли инверсия зависимостей единственным решением?
Предположим, вы хотите иметь возможность иметь неудачную конструкцию без исключений, как правило.
Я нарисую такую систему.
template<class Sig>
struct has_creator;
template<class T, class...Args>
struct has_creator<T(Args...)>
это класс черт, который происходит от true_type
если твой тип T
имеет статический метод, который соответствует подписи bool T::emplace_create(T*, Args&&...)
,
emplace_create
возвращает false при ошибке создания. T*
должен указывать на неинициализированный кусок памяти с надлежащим выравниванием и sizeof(T)
или больше
Теперь мы можем написать это:
template<class T, class...Args>
T* create( Args&&... args )
которая является функцией, которая обнаруживает, если T
has_creator
и, если это так, выделяет память, делает emplace_create
и, если это не удается, он очищает память и возвращает nullptr
, Естественно, он использует nothrow new
,
Вы сейчас используете create<T>
на месте new
везде.
Большим недостатком является то, что мы не очень хорошо поддерживаем наследование. И композиция становится сложнее: мы в основном пишем наш конструктор в emplace_create
и наш фактический конструктор почти ничего не делает, и в emplace_create
мы обрабатываем случаи сбоя create<X>
вызов).
Мы также не получаем никакой помощи с наследованием. Если нам нужна помощь с наследованием, мы можем написать два разных метода — один для первоначального построения без сбоев, а второй для создания ресурсов, подверженных сбоям.
Отмечу, что это становится менее раздражающим, если вы перестанете хранить сырые указатели в любом месте. Если вы храните вещи в std::unique_ptr
везде (даже до такой степени, что create<T>
возврате std::unique_ptr<T>
), и добавьте в конец защищенного разрушителя конца области видимости, и ваш деструктор должен быть в состоянии обрабатывать «наполовину построенные» объекты.
C ++ 11 §5.3.4 / 18:
» Если какая-либо часть инициализации объекта, описанного выше, завершается с помощью исключения и подходящего
можно найти функцию освобождения, функция освобождения вызывается для освобождения памяти, в которой находится объект
был построен, после чего исключение продолжает распространяться в контексте новое выражение.
Так std::nothrow
не гарантирует никаких исключений из новое выражение. Это просто аргумент, передаваемый в функцию выделения, которая выбирает функцию без выбрасывания из стандартной библиотеки. По-видимому, это в основном поддерживает больше предстандартного кода в стиле C.
Весь механизм очистки в современном C ++ основан на исключениях.
Чтобы обойти это — что я считаю глупым, не то, что нужно делать, но вы просите — например, сделать.
#include <iostream>
#include <new>
#include <stdexcept>
#include <stdlib.h> // EXIT_FAILURE
#include <typeinfo>
#include <utility>
namespace my { class Foo; }
template< class Type, class... Args >
auto null_or_new( Args&&... args )
-> Type*
{
#ifdef NULLIT
if( typeid( Type ) == typeid( my::Foo ) ) { return nullptr; }
#endif
try
{
return new( std::nothrow ) Type( std::forward<Args>( args )... );
}
catch( ... )
{
return nullptr;
}
}
namespace my
{
using namespace std;
class Foo {};
class Bah
{
private:
Foo* p_;
public:
Bah()
: p_( null_or_new<Foo>() )
{
clog << "Bah::<init>() reports: p_ = " << p_ << endl;
if( !p_ ) { throw std::runtime_error( "Bah::<init>()" ); }
}
};
} // namespace my
auto main() -> int
{
using namespace std;
try
{
auto p = null_or_new<my::Bah>();
cout << p << endl;
return EXIT_SUCCESS;
}
catch( exception const& x )
{
cerr << "!" << x.what() << endl;
}
return EXIT_FAILURE;
}
Почему запрашиваемый подход ИМХО глуп:
Отказ от безопасности исключений. Нет гарантированной очистки при распространении сбоев. На самом деле нет гарантированного распространения сбоев, все это очень вручную.
Он отбрасывает всю информацию о сбое, например, сообщение об исключении. Можно добавить механизмы, чтобы сохранить некоторые из них, но это становится сложным и неэффективным.
У него нет правдоподобного преимущества, о котором я могу думать.
Попутно обратите внимание, что спецификатор формата %zu
и макрос __PRETTY_FUNCTION__
не работает с Visual C ++.
Также обратите внимание, что для возврата нулевого указателя функция распределения должна быть объявлена как невыбрасывающая.
добавление
Пример выполнения очень очень ручного действия, избегая даже внутренних исключений. Главным образом стоимость заключается в том, что человек отказывается от обычного механизма C ++, где только те элементы данных, которые уже успешно созданы, уничтожаются при обнаружении сбоя. Вместо этого все должно быть построено в фиктивных состояниях, чтобы объекты зомби временно доступно
#include <iostream>
#include <new>
#include <stdexcept>
#include <stdlib.h> // EXIT_FAILURE
#include <typeinfo>
#include <utility>
namespace my { class Foo; }
struct Result_code { enum Enum { success, failure }; };
template< class Type, class... Args >
auto null_or_new( Args&&... args )
-> Type*
{
#ifdef NULLIT
if( typeid( Type ) == typeid( my::Foo ) ) { return nullptr; }
#endif
auto code = Result_code::Enum();
auto const p = new( std::nothrow ) Type( code, std::forward<Args>( args )... );
if( p != nullptr && code != Result_code::success )
{
p->Type::~Type();
::operator delete( p, std::nothrow );
return nullptr;
}
return p;
}
namespace my
{
using namespace std;
class Foo { public: Foo( Result_code::Enum& ) {} };
class Bah
{
private:
Foo* p_;
public:
Bah( Result_code::Enum& code )
: p_( null_or_new<Foo>() )
{
clog << "Bah::<init>() reports: p_ = " << p_ << endl;
if( !p_ ) { code = Result_code::failure; }
}
};
} // namespace my
auto main() -> int
{
using namespace std;
try
{
auto p = null_or_new<my::Bah>();
cout << p << endl;
return EXIT_SUCCESS;
}
catch( exception const& x )
{
cerr << "!" << x.what() << endl;
}
return EXIT_FAILURE;
}