從構造函數拋出異常時，為什么會出現內存泄漏？

Question

我讀過Paul Deitel撰寫的C ++ How to Program 8th Edition 。 第645頁有一個聲明：

當從構造函數中拋出在新表達式中創建的對象的異常時，將釋放該對象的動態分配內存。

為了驗證這個語句，我編寫了如下代碼：

#include <iostream>
#include <exception>
#include <memory>

class A{
public:
  A(){std::cout << "A is coming." << std::endl;}
  ~A(){std::cout << "A is leaving." << std::endl;}
};
class B
{
public:
  B()
  {
    std::cout << "B is coming." << std::endl;
    A b;
    throw 3;
  }
  ~B(){std::cout << "B is leaving." << std::endl;}
};

int main(void)
{
    try
    {
        std::shared_ptr<B> pi(new B);
    }
    catch(...)
    {
      std::cout << "Exception handled!" << std::endl;
    }
}

輸出是：

B is coming.
A is coming.
A is leaving.
Exception handled!

這表明B的析構函數沒有被調用，這似乎與上面的陳述相沖突。

我的代碼是否正確以驗證聲明？ 如果沒有，我應該如何修改它？ 如果是，這是否意味着該陳述是錯誤的？

Answer 1

你混淆了兩件事：

• 記憶被釋放
• 析構函數被調用

你已經證明后者沒有發生，這是有道理的：你怎么能破壞那些沒有正確構造的東西？ 請注意，成員變量將調用其析構函數，因為在構造函數拋出異常時，所有成員變量都已完全構造。

但是，沒有任何內存被釋放，這無疑將會發生。

[C++11: 15.2/2]:任何存儲持續時間的對象，其初始化或銷毀由異常終止，將為其所有完全構造的子對象執行析構函數（不包括類似聯合的類的變體成員），也就是說，對於主要構造函數（12.6.2）已完成執行且析構函數尚未開始執行的子對象。 類似地，如果對象的非委托構造函數已完成執行，並且該對象的委托構造函數以異常退出，則將調用該對象的析構函數。 如果對象是在new-expression中分配的，則調用匹配的釋放函數（3.7.4.2,5.3.4,12.5）（如果有）以釋放對象占用的存儲空間。

Answer 2

這意味着B的ctor中的所有內容都是異常點，即破壞。 B本身的實例從未構建過，因此不能破壞它。 另請注意， pi從未構建過。

std::shared_ptr<B> pi(new B)  - start with new B
new B                         - triggers the ctor of B
std::cout ...                 - the output 
A b;                          - construct an A
throw 3;                      - calls ~A()
                              - rewind, new B is "aborted"
                              - std::shared_ptr<B> pi(new B) is "aborted"

你可以修改你的代碼，看看std::shared_ptr的構造函數永遠不會被你的新類替換掉，取一個指針：

struct T {
  T(B*) { std::cout << "T::T()\n"; }
};
...
try
{
    T pi(new B);  // instead of std::shared_ptr<B> pi(new B);
}
...

T的構造函數不會被命中（參見“ pi從未被構造”）。

現在假設B的構造函數將分配內存，如下所示：

B()
{
  A* a = new A();   // in contrast to A a;
  throw 3;
}

以前A::~A()被調用，這是一個被解構的，我們現在有一個指針，指針不需要解構。 但是， 不會刪除分配和分配給a的內存。 （如果您使用了智能指針std::unique_ptr<A> a = std::make_unique<A>();內存將被釋放，因為std::unique_ptr<A>的析構函數被調用，它將會釋放記憶。）