c++ - 帮助我使这段代码异常安全

Question

所以我有这个库代码，看...

class Thing
{
public:

    class Obj 
    {
     public:
        static const int len = 16;

        explicit Obj(char *str)
        {
            strncpy(str_, str, len);
        }

        virtual void operator()() = 0;

    private:
        char str_[len];
    };

    explicit Thing(vector<Obj*> &objs) : objs_(objs) {}

    ~Thing() {
        for(vector<Obj*>::iterator i = objs_.begin(); i != objs_.end(); ++i) {
            delete *i;
        }
    }

private:
    vector<Obj*> objs_;
}

在我的客户代码中......

   class FooObj : public Thing::Obj
    {
        virtual void operator()() {
            //do stuff
        }
    }

    class BarObj : public Thing::Obj
    {
        virtual void operator()() {
            //do different stuff
        }
    }

vector<Objs*> objs;
int nStructs = system_call(*structs);
for(int i = 0; i < nStructs; i++) {
    objs.push_back(newFooObj(structs[i].str));
}
objs.push_back(newBarObj("bar1");
objs.push_back(newBarObj("bar2");

Thing thing(objs);
// thing does stuff, including call Obj::()() on the elements of the objs_ vector

我坚持的是异常安全。就目前而言，如果任何 Obj 构造函数抛出，或者 Thing 构造函数抛出，已经在向量中的 Objs 将会泄漏。向量需要包含指向 Objs 的指针，因为它们被多态地使用。而且，我需要在这里处理任何异常，因为这是从不知道异常的旧代码库中调用的。

在我看来，我的选择是：

将客户端代码包装在一个巨大的 try 块中，并清理 catch 块中的向量。
在所有分配周围放置 try 块，其中的 catch 块调用公共清理函数。
一些我还没有想到的基于 RAII 的聪明想法。
平底船。实际上，如果构造函数抛出异常，应用程序无论如何都会陷入火海，但我想更优雅地处理这个问题。

score 5 · Accepted Answer

5

看一眼boost::ptr_vector

于 2009-02-27T22:54:19.960 回答

score 4 · Accepted Answer

4

答案 3 - 在向量中使用智能指针而不是 Obj*。我建议boost::shared_ptr。

于 2009-02-27T22:51:38.673 回答

score 4 · Accepted Answer

由于您的 Thing 析构函数已经知道如何清理向量，因此您大部分时间都在使用RAII解决方案。除了创建 Objs 的向量，然后将其传递给 Thing 的构造函数之外，您还可以使用空向量初始化 Thing，并添加一个成员函数以通过指针向向量添加新的 Objs。

这样，如果 Obj 的构造函数抛出异常，编译器将自动调用 Thing 的析构函数，正确销毁任何已分配的 Obj。

Thing 的构造函数变为空操作：

explicit Thing() {}

添加push_back成员：

void push_back(Obj *new_obj) { objs_.push_back(new_obj); }

然后您的客户端中的分配代码变为：

Thing thing(objs);
int nStructs = system_call(*structs);
for(int i = 0; i < nStructs; i++) {
    thing.push_back(newFooObj(structs[i].str));
}
thing.push_back(newBarObj("bar1");
thing.push_back(newBarObj("bar2");

正如另一位海报所建议的那样，向量内的智能指针类型也可以很好地工作。只是不要使用 STL 的auto_ptr；它不遵循正常的复制语义，因此不适合在 STL 容器中使用。Boost 和即将推出的shared_ptrC++0x 提供的就可以了。

score 1 · Accepted Answer

Obj 的向量在性能方面可能非常差，因为向量可能必须在调整大小时移动对象并且必须将它们全部复制。指向对象的指针更好。

我用过Pointainers，它可以满足你的需要。这是原始代码。

/*
 * pointainer - auto-cleaning container of pointers
 *
 * Example usage:
 * {
 *     pointainer< std::vector<int*> > v;
 *     // v can be manipulated like any std::vector<int*>.
 *
 *     v.push_back(new int(42));
 *     v.push_back(new int(17));
 *     // v now owns the allocated int-s
 *
 *     v.erase(v.begin());
 *     // frees the memory allocated for the int 42, and then removes the
 *     // first element of v.
 * }
 * // v's destructor is called, and it frees the memory allocated for
 * // the int 17.
 *
 * Notes:
 * 1. Assumes all elements are unique (you don't have two elements
 *    pointing to the same object, otherwise you might delete it twice).
 * 2. Not usable with pair associative containers (map and multimap).
 * 3. For ANSI-challenged compilers, you may want to #define
 *    NO_MEMBER_TEMPLATES.
 *
 * Written 10-Jan-1999 by Yonat Sharon <yonat@@ootips.org>
 * Last updated 07-Feb-1999
 *
 * Modified June 9, 2003 by Steve Fossen
 *  -- to fix g++ compiling problem with base class typenames
 */

#ifndef POINTAINER_H
#define POINTAINER_H

#ifdef NO_MEMBER_TEMPLATES
    #include <functional> // for binder2nd
#endif

template <typename Cnt>
class pointainer : public Cnt
{
public:
    // sf - change to fix g++ compiletime errors
#ifdef USE_USING_NOT_TYPEDEF
    // I get compile errors with this
    using typename Cnt::size_type;
    using typename Cnt::difference_type;
    using typename Cnt::reference;
    using typename Cnt::const_reference;
    using typename Cnt::value_type;
    using typename Cnt::iterator;
    using typename Cnt::const_iterator;
    using typename Cnt::reverse_iterator;
    using typename Cnt::const_reverse_iterator;
#else
    // this way works
    typedef typename Cnt::size_type                 size_type;
    typedef typename Cnt::difference_type           difference_type;
    typedef typename Cnt::reference                 reference;
    typedef typename Cnt::const_reference           const_reference;
    typedef typename Cnt::value_type                value_type;
    typedef typename Cnt::iterator                  iterator;
    typedef typename Cnt::const_iterator            const_iterator;
    typedef typename Cnt::reverse_iterator          reverse_iterator;
    typedef typename Cnt::const_reverse_iterator    const_reverse_iterator;
#endif

    typedef pointainer< Cnt > its_type;

    pointainer()                            {}
    pointainer( const Cnt &c )   : Cnt( c ) {}

    its_type &operator=( const Cnt &c )      { Cnt::operator=( c ); return *this;        }
    ~pointainer()                            { clean_all();                              }

    void clear()                             { clean_all();   Cnt::clear();              }
    iterator erase( iterator i )             { clean( i );    return Cnt::erase( i );    }
    iterator erase( iterator f, iterator l ) { clean( f, l ); return Cnt::erase( f, l ); }

    // for associative containers: erase() a value
    size_type erase( const value_type& v )
    {
        iterator i = find( v );
        size_type found( i != end() ); // can't have more than 1
        if( found )
            erase( i );
        return found;
    }

    // for sequence containers: pop_front(), pop_back(), resize() and assign()
    void pop_front()    { clean( begin() ); Cnt::pop_front();                 }
    void pop_back()     { iterator i( end() ); clean( --i ); Cnt::pop_back(); }

    void resize( size_type s, value_type c = value_type() )
    {
        if( s < size() )
            clean( begin() + s, end() );
        Cnt::resize( s, c );
    }

#ifndef NO_MEMBER_TEMPLATES
    template <class InIter> void assign(InIter f, InIter l)
#else
    void assign( iterator f, iterator l )
#endif
    {
        clean_all();
        Cnt::assign( f, l );
    }

#ifndef NO_MEMBER_TEMPLATES
    template <class Size, class T> void assign( Size n, const T& t = T() )
#else
    void assign( size_t n, const value_type& t = value_type() )
#endif
    {
        clean_all();
        Cnt::assign( n, t );
    }

    // for std::list: remove() and remove_if()
    void remove( const value_type& v )
    {
        clean( std::find( begin(), end(), v ));
        Cnt::remove( v );
    }

#ifndef NO_MEMBER_TEMPLATES
    template <class Pred>
#else
    typedef std::binder2nd< std::not_equal_to< value_type > > Pred;
#endif
    void remove_if(Pred pr)
    {
        for( iterator i = begin(); i != end(); ++i )
            if( pr( *i ))
                clean( i );

        Cnt::remove_if( pr );
    }

private:
    void clean( iterator i )                { delete *i; *i = 0;            } // sf add *i = NULL so double deletes don't fail
    void clean( iterator f, iterator l )    { while( f != l ) clean( f++ ); }
    void clean_all()                        { clean( begin(), end() );      }

    // we can't have two pointainers own the same objects:
    pointainer( const its_type& ) {}
    its_type& operator=( const its_type& ) { return  NULL;} // sf - return null to remove no return value warning..
};

#endif // POINTAINER_H

score 0 · Accepted Answer

您总是可以使用 Obj 的向量来代替指向 Obj 的指针向量。在这种情况下，您需要确保可以安全地复制 Obj（当它包含指针时很危险）。由于您的 Obj 仅包含一个固定大小的 char 数组，因此它应该是安全的。

score 0 · Accepted Answer

在不将 objs 中存储的类型更改为可以复制和管理 Obj* 本身的类型的情况下，如果抛出异常，您需要添加一个 try/catch 块来清理 objs。最简单的方法是这样做：

vector<Obj *> objs;

try {...}
catch (...) 
{
    // delete all objs here
    throw;
}

尽管如果没有抛出异常，您无论如何都需要清理 objs。

score 0 · Accepted Answer

嗯。我真的很喜欢 Commodore Jaeger 的想法；它巧妙地清除了这段代码给我的一些有趣的气味。我现在不愿意引入 Boost 库。这是一个有点保守的代码库，我宁愿把它带入 21 世纪的蠕动和抱怨，而不是踢和尖叫。

c++ - 帮助我使这段代码异常安全

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