C ++中xmalloc的正確模擬

Question

兩個簡單的問題：在普通C我們經常使用xmalloc ，它是一個分配或中止例程。 我用C ++實現。 這是正確的無異常實現嗎？

template <typename T>
T *xnew(const size_t n)
{
    T *p = new (std::nothrow) T[n];
    if (p == nullptr)
    {
        cerr << "Not enough memory\n";
        abort();
    }
    return p;
}

int main()
{
    int *p = xnew<int>(5000000000LL);
}

第二個問題，如果刪除<int>從xnew<int>(5000000000LL); 調用時，盡管返回類型int *仍然存在，但是編譯器（g ++ 4.7.2） 不能再推斷 [T = int] 。 這是為什么？

編輯：使用new版本時，即使沒有拋出異常也不會產生任何開銷嗎？ 當不是絕對必要時，我真的不想使用任何異常。

Answer 1

我看不出為什么這是必要的。 如果無法分配內存，則new將拋出std::bad_alloc 。 如果不處理異常，則將導致對std::terminate的調用，該調用將有效地結束程序並具有與xmalloc相同的行為。

當然，當您的編譯器未實現異常時，這種情況會改變。

Answer 2

第二個問題，如果刪除<int>從xnew<int>(5000000000LL); 調用時，盡管返回類型int *仍然存在，但是編譯器（g ++ 4.7.2）不能再推斷[T = int]。 這是為什么？

僅從函數調用中參數表達式的類型推導函數模板參數。 由於T不會以任何方式出現在函數參數中，因此無法推導它。

使用函數調用的返回值所做的操作永遠不會影響C ++中的模板參數推導。 如果您寫int *p = some_function(5000000000LL); 然后int* 不一定的返回類型some_function ，這是一個類型，編譯器將嘗試的返回類型轉換some_function 。

因此，編譯器無法推斷int的最接近原因是該標准禁止使用int （至少在沒有診斷的情況下）。 最終的原因是C ++的設計人員（最初可能是Stroustrup）想要限制演繹時要考慮的事情，以保持規則（如果不是簡單的話）至少可以被凡人所理解。

C ++中有一條規則，即子表達式的類型僅取決於子表達式本身，而不取決於周圍的表達式。 而且AFAIK僅有一個例外，即函數指針或成員函數指針不明確時：

void foo();
void foo(int);

void (*pfoo1)() = &foo; // &foo evaluates to a pointer to the void overload
void (*pfoo2)(int) = &foo; // &foo evaluates to a pointer to the int overload
void (*pfoo3)() = (void(*)(int))&foo; // &foo evaluates to the int overload, but doesn't convert to the type of pfoo3 so the line fails.

Answer 3

不能保證此代碼是100％安全的，因為operator<<() 可能會拋出 。 實際上，這不是一個普遍的情況，因為拋出將滿足一些罕見條件：

1. std::cerr的exceptions()掩碼中設置了badbit （默認情況下不是）
2. 輸出期間引發異常

在這種情況下，異常將被重新拋出並且內存將泄漏。

關於從模板函數調用表達式中刪除<int> -當然，它將不起作用。 編譯器只能從調用表達式本身推斷模板參數類型，而不能從將要分配的左值類型推斷模板參數類型。 因此，您要自動推導的模板參數應該是函數參數，而不是返回類型：

template <class T> T f1();
template <class T> T f2(T);

int a = f1();   // Will not compile, shall be f1<int>();
int b = f2(42); // OK

異常開銷實際上取決於實現。 我相信現代編譯器足夠聰明，可以避免此類開銷，但是請確保與平台一起檢查。

Answer 4

如果您想避免引發new異常（無論出於何種原因-也許您正在不支持異常的平台（例如某些嵌入式平台）上工作），則可以提供new_handler在new無法分配的new_handler下中止程序記憶：

#include <stdlib.h>

#include <iostream>
#include <new>

namespace {
    void new_handler_abort()
    {
        std::cerr << "Not enough memory\n";
        abort();
    }

    struct new_handler_abort_installer {

        new_handler_abort_installer() {
            std::set_new_handler(new_handler_abort);
        }

    };


    // a statically allocated object that does nothing but install the
    //  new_handler_abort() function as the new_handler

    new_handler_abort_installer install_new_handler_abort;
}

僅將此源文件包含在您的程序中會安裝一個new_handler ，它將在程序是new時中止該程序，從而無法分配內存。

然而：

• 何時完成此初始化並不確定（除了在調用main()之前會發生）。 因此，如果在main()之前遇到內存問題，它可能無法完全滿足您的要求。
• 編譯器還可以添加代碼來支持異常處理，而對於一些編譯器，其包括在每次調用發生代碼operator new所以有可能仍然是架空的一些少量的花費來處理決不會發生異常（較新的編譯器可避免通過使用表驅動的堆棧展開來避免這種開銷，從而避免了必須運行代碼以在每次調用時設置異常的情況。