std::shared_ptr：自定义删除器未被调用

Question

我正在学习《C++ Primer第五版》的内容，本书中作者提供了一个例子，用于使用shared_ptr管理资源以避免内存泄漏。我决定创建一个测试来了解其工作原理。但是，在异常抛出且未被捕获时，我的自定义删除器并没有被调用：

#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>

struct Connection {};

Connection* Connect(std::string host)
{
    std::cout << "Connecting to " << host << std::endl;
    return new Connection;
}

void Disconnect(Connection* connection)
{
    std::cout << "Disconnected" << std::endl;
    delete connection;
}

void EndConnection(Connection* connection)
{
    std::cerr << "Calling disconnect." << std::endl << std::flush;
    Disconnect(connection);
}

void AttemptLeak()
{
    Connection* c = Connect("www.google.co.uk");
    std::shared_ptr<Connection> connection(c, EndConnection);

    // Intentionally let the exception bubble up.
    throw;
}

int main()
{
    AttemptLeak();

    return 0;
}

它会产生以下输出：

连接到www.google.co.uk

我的理解是，当函数退出时，无论是正常退出还是因异常而退出，所有局部变量都将被销毁。在这种情况下，应该意味着在AttemptLeaks()退出时销毁connection，调用其析构函数，然后应该调用EndConnection()。请注意，我正在使用和刷新cerr，但也没有输出任何内容。

我的示例有问题，还是我的理解有误？ 编辑：虽然我已经得到了这个问题的答案，但对于未来遇到这个问题的其他人来说，我的问题在于我对throw的工作原理的理解错误。尽管以下答案正确地说明了如何使用它，但我认为最好明确地表明，我（错误地）试图使用它来“生成”未处理的异常，以测试上面的代码。

- John H

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始终要在某个地方捕获异常。 - Mooing Duck

@MooingDuck 我知道。我是_有意地_不捕捉它，因为问题陈述中指出要看它的表现，但它并没有像作者说的那样行为。 - John H

正如下面的答案所述，您对shared_ptr和析构函数有正确的理解，您对异常的理解错误。 - Mooing Duck

@MooingDuck 感谢您的确认，我非常感激您的帮助。 - John H

Answer 1

throw语句通常在catch块中用于重新抛出捕获的异常。如果在catch块之外使用，将会调用terminate()函数并导致程序立即结束。详情请参见在catch块之外使用“throw;”会发生什么？

如果删除throw语句，shared_ptr类型的connection将超出作用域并调用其析构器。如果您对使用shared_ptr的异常安全性存在疑虑（我没有；），您可以通过将throw更改为throw 1来明确地抛出异常。

- Peter G.

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@JohnH：我觉得你不理解。throw关键字单独使用是在catch块内部用于重新抛出捕获的异常。而你这里并没有东西可供重新抛出。 - Fred Larson

你的代码中没有catch，而terminate()会突然结束程序，而不会抛出任何异常。请阅读参考的Stack Overflow问题“在catch块外部使用throw关键字的含义”。 - Peter G.

啊，我现在从链接的答案中明白你的意思了。如果在异常未激活时执行If throw;，它会调用terminate()（§15.1/8）。可能就是这个原因。 - John H

@PeterG。关于当找不到处理程序时会发生什么（§15.3/9）：“如果找不到匹配的处理程序，则调用函数std::terminate()；在调用std::terminate()之前是否展开堆栈是由实现定义的”。因此，您无法确定任何一种情况（除非阅读实现的文档）。 - James Kanze

@PeterG。我认为“没有匹配的处理程序情况”不适用于在没有活动异常时遇到的抛出。相关章节是§15.1/9和§15.5.1/2。在这种情况下，堆栈展开将永远不会发生。 - Praetorian

Answer 2

没有操作数的 throw 表达式是用于重新抛出当前正在处理的异常。如果没有正在处理的异常，那么会调用 std::terminate 函数。在这种情况下，不会进行堆栈展开(unwinding)，这就是为什么析构器从未被调用的原因。请将代码更改为以下内容：

void AttemptLeak()
{
    Connection* c = Connect("www.google.co.uk");
    std::shared_ptr<Connection> connection(c, EndConnection);

    // Intentionally let the exception bubble up.
    throw 42; // or preferably something defined in <stdexcept>
}

int main()
{
    try {
        AttemptLeak();
    } catch(...) {
    }
    return 0;
}

现在当shared_ptr超出作用域时，删除器将被调用。

- Praetorian

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谢谢你提供的对Peter答案的替代方案。这个也可以。 - John H