如何结合std::make_shared和new(std::nothrow)？

Question

C++的new运算符有一个选项，当分配失败时可以返回一个空指针而不是抛出bad_alloc异常。

Foo * pf = new(std::nothrow) Foo(1, 2, 3);

是的，我理解这只能防止新对象抛出bad_alloc异常，但它不能防止Foo构造函数抛出异常。

如果你想使用shared_ptr而不是裸指针，通常应该使用make_shared，因为它在控制块的分配方面更加聪明。

auto pf = std::make_shared<Foo>(1, 2, 3);

make_shared封装了new操作，这使得无法选择nothrow版本。因此，似乎必须放弃使用make_shared并显式调用new。

std::shared_ptr<Foo> pf(new(std::nothrow) Foo(1, 2, 3));

这样做就可以避免使用Foo和控制块进行优化，而且控制块的分配可能会独立于Foo的分配失败，但我不想关注这一点。假设控制块很小，因此在实践中其分配永远不会失败。我担心的是无法为Foo分配空间。

有没有一种方法可以保留make_shared的单次分配优势，同时保留仅获得空指针而不是bad_alloc异常的能力来分配Foo的空间？

- Adrian McCarthy

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你可能需要复制make_shared的代码，然后根据需要进行修改。 - Remy Lebeau

Answer 1

看起来你可以使用allocate_shared，并传入一个使用nothrow new的分配器来解决这个问题。

- Mark B

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注意：allocated_shared - Matthieu M.

因为我认为这会违反分配器的要求（§17.6.3.5表28），所以我投了反对票。如果系统内存不足，这种解决方案肯定会出现严重问题。例如，MSVC12的allocate_shared()没有检查allocate()返回的指针，并会在(void*)0处愉快地构造控制块。第一次尝试引用此指针很可能会失败。（幸运的是，在MSVC12上这已经发生在allocate_shared()中）。 - Brandlingo

@Matthäus Brandl我在那个表格（C++11草案标准）中没有看到任何可能导致分配器要求破坏的内容，你能再详细解释一下吗？ - Mark B

@MarkB 在当前草案中，表29列出了对于表达式a.allocate(n)的效果：“为n个类型为T的对象分配内存，但不构造对象。allocate可能会引发适当的异常。”这无疑并不十分明确，但它说明在a.allocate()之后已经分配了内存。没有选择不分配并返回nullptr的选项。它可能会抛出异常，在这种情况下，该后置条件可能不成立。 - Brandlingo

与此同时，有一个相关的问题被提出，其中被接受的答案得出了相同的结论。问题链接：https://dev59.com/-6vka4cB1Zd3GeqPr1pe，答案链接：https://dev59.com/-6vka4cB1Zd3GeqPr1pe#50326956。 - Brandlingo

Answer 2

只需创建一个自定义的nake_foo并捕获异常：

#include <memory>

struct Foo {
    Foo(int, int, int) { throw std::bad_alloc(); }
};

std::shared_ptr<Foo> make_foo(int a, int b, int c) {
    try { return std::make_shared<Foo>(a, b, c); }
    catch (const std::bad_alloc&) { return std::shared_ptr<Foo>(); }
}

- user2249683