有没有办法避免以下代码中的内存泄漏？

Question

#include <new>

class Foo {
public:
    int *x;
    mutable size_t count {1};
    Foo() : x {new int}  {}
    Foo(const Foo &rhs) : x {new int} {
        if(++rhs.count > 5) {
            throw runtime_error("");
        }
    }
    ~Foo() {
        delete x;
    }
    Foo &operator=(const Foo &) = delete;
};
int main(int argc, char *argv[]) {
    Foo *p {reinterpret_cast<Foo *>(::operator new (sizeof(Foo) * 5))};
    Foo f;
    for(auto i {0}; i < 5; ++i) {
        try {
            new (p + i) Foo(f);
        }catch(...) {
            for(auto j {0}; j < i; ++j) {    //!
                (p + j)->~Foo();
            }
        }
    }
    ::operator delete (p);
}

请关注catch(...) {}中的for(auto j {0}; j < i; ++j)。

在这段代码中，我可以将 for 的条件更改为 j <= i 以避免内存泄漏。但是如果p在模板容器中，之前的修改可能会导致UB。因为p + i还没有构造完整，直接销毁它会导致未定义的行为。

有什么办法可以避免，还是class设计师的责任？

Answer 1

如果这是一些面试问题，请告诉面试官你不会写那样的代码，然后你就会得到这份工作。

如果这是一些家庭作业，请给你的老师以下内容 link 这样他就可以学到一些东西：https://www.aristeia.com/EMC++.html

最后，回答你的问题：

int main(int argc, char *argv[]) {
    std::unique_ptr<Foo> p[5];
    Foo f;
    try {
        for (int i=0;i<5;++i) {
            //p[i]=std::make_unique<Foo>(f); //Only for C++14
            p[i]=std::unique_ptr<Foo>(new Foo(f));
        }
    } catch (...) {
        //Nothing, all is done "magically" by unique_ptr
    }
}

现在，实际上回答您的问题并使您的代码更加人为，您可以使用构造函数初始化列表 try-catch（更多 here）

class Foo {
public:
    int *x;
    mutable size_t count {1};
    Foo() : x {new int}  {}
    Foo(const Foo &rhs) try: x {new int} {
        if(++rhs.count > 5) {
            throw runtime_error("");
        }
    } catch (...) {
        delete x;
        throw;
    }
    ~Foo() {
        delete x;
    }
    Foo &operator=(const Foo &) = delete;
};

主要和你一样

Answer 2

至于内存泄漏和未定义的行为：

::operator delete (p); 不会破坏您在分配的存储中手动创建的对象。
如果拷贝构造函数抛出两个异常，你会多次尝试删除同一个对象
catch 块中的 for 循环不应泄漏内存。如果构造函数抛出它之后应该处于未初始化状态。换句话说，如果 new int 抛出，则不会分配需要释放的 space。您的手动异常抛出要求您确保在构造函数抛出之前再次删除 new int 分配。
您尝试在 main 中编写的所有代码基本上都是在重新发明 Foo* p = new Foo[5]{f}; 会做的事情，并且 class 中的内存管理会起作用如果您使用 std::unique_ptr<int> 而不是 int*.

Answer 3

这与main() 中发生或未发生的任何事情无关。在构造函数中：

    if(++rhs.count > 5) {
        throw runtime_error("");

因为对象永远不会完成构造，所以它的析构函数永远不会被调用。除非先构造了某物，否则无法销毁它，并且在对象完成构造之前抛出异常。

但是因为 class 的一个成员是用 new 构造的，并且因为没有调用析构函数，所以这就是内存泄漏发生的地方。

避免内存泄漏的唯一实用方法是在抛出此异常之前手动 delete x 并清理您分配的内容；或使 x 成为负责清理自身的对象，如 unique_ptr，当抛出异常时，其析构函数将处理它。这将更符合 with the RAII principle.

有没有办法避免以下代码中的内存泄漏？

Is there any way to avoid memory leak in the following code?

c++

memory-leaks

exception-handling

exception

c++11