Effective C++ 条款17：以独立语句将newed对象置入智能指针

Effective C++ 条款17：以独立语句将newed对象置入智能指针

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核心思想：使用智能指针管理动态分配的对象时，必须确保new操作与智能指针构造在同一独立语句中完成，避免编译器优化顺序导致的内存泄漏。

⚠️ 1. 跨语句初始化的危险性

资源泄漏场景：

// 危险：跨语句初始化智能指针
processWidget(std::shared_ptr<Widget>(new Widget), riskyFunction());

编译器可能的执行顺序：

1. 执行 new Widget（分配内存）
2. 调用 riskyFunction()（可能抛出异常）
3. 构造 shared_ptr（管理资源）

风险分析：

• 若 riskyFunction() 抛出异常 → 步骤1分配的Widget对象内存泄漏
• 因 shared_ptr 尚未接管资源 → 无自动释放机制

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🚨 2. 解决方案：独立语句初始化

安全初始化模式：

// 正确：独立语句完成资源分配和智能指针构造
std::shared_ptr<Widget> pw = std::make_shared<Widget>(); // 推荐方式// 或显式new+智能指针构造（同一语句）
std::shared_ptr<Widget> pw(new Widget); // 安全构造processWidget(pw, riskyFunction()); // 异常安全调用

现代C++最佳实践：

// 优先使用std::make_shared（C++11+）
auto pw = std::make_shared<Widget>(); // 需自定义删除器时：
auto pw = std::shared_ptr<Widget>(new Widget, customDeleter);

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⚖️ 3. 关键原则与注意事项

原则	说明	违反后果
单语句构造原则	new操作与智能指针构造必须在同一独立语句完成	资源泄漏风险
优先make_shared/make_unique	使用工厂函数保证异常安全（C++11/14）	消除显式new
避免函数参数内构造	禁止在函数调用参数列表内直接new+智能指针构造	编译器重排风险
扩展至所有资源管理类	规则同样适用于自定义RAII类	通用资源安全原则

编译器优化陷阱：

C++标准允许编译器重排函数参数求值顺序（未指定顺序）

// 编译器可能的重排顺序：
1. new Widget        // 分配资源
2. riskyFunction()   // 可能抛出异常
3. shared_ptr构造    // 未执行 → 资源泄漏

自定义RAII类的安全用法：

// 自定义资源管理类
class DBConnection { /* ... */ };
class DBHandler {
public:explicit DBHandler(DBConnection* conn) : conn_(conn) {}~DBHandler() { conn_->close(); }
private:DBConnection* conn_;
};// 安全初始化：
DBConnection* dbc = new DBConnection;  // 危险：分离语句
DBHandler handler(dbc);                 // 可能泄漏// 正确：同一语句完成
DBHandler handler(new DBConnection);    // 异常安全

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💡 关键原则总结

1. 异常安全第一原则
   • 动态资源必须立即被资源管理对象接管
   • new操作与RAII对象构造必须原子化完成
2. make函数优先原则
   • std::make_shared<>()（C++11）
   • std::make_unique<>()（C++14）
   • 避免显式new操作
3. 禁用复杂参数表达式
   • 禁止在函数调用参数内组合new与智能指针构造
   • 禁用多步操作初始化智能指针

错误用法重现：

// 危险：可能泄漏资源的写法
processResource(std::unique_ptr<Resource>(new Resource), // 风险点loadConfig() // 可能抛出异常
);

安全重构方案：

// 方案1：独立语句构造（基础）
auto res = std::unique_ptr<Resource>(new Resource);
processResource(std::move(res), loadConfig());// 方案2：make_unique（推荐，C++14+）
auto res = std::make_unique<Resource>();
processResource(std::move(res), loadConfig());// 方案3：延迟调用（异常安全封装）
auto callProcess = [](auto&&... args) {auto res = std::make_unique<Resource>();processResource(std::move(res), std::forward<decltype(args)>(args)...);
};
callProcess(loadConfig());