是否可以将 C++ 智能指针与 C 的 malloc 一起使用？答案

【问题标题】：Is it possible to use a C++ smart pointers together with C's malloc?是否可以将 C++ 智能指针与 C 的 malloc 一起使用？
【发布时间】：2011-03-29 11:56:25
【问题描述】：

我的一些代码仍然使用malloc 而不是new。原因是我害怕使用new，因为它会抛出异常，而不是返回NULL，我可以轻松检查。将每个对new 的调用都封装在try{}catch(){} 中看起来也不是那么好。而当使用malloc 时，我可以使用if (!new_mem) { /* handle error */ }。

因此我有一个问题。我可以将智能指针与malloc 一起使用吗？

类似：

SmartPointer<Type> smarty = malloc(sizeof(Type));

类似的东西。

这可能吗？

谢谢，博达·赛多。

【问题讨论】：

如果你想让 new 现在抛出一个异常并且只返回 NULL，你可以使用：Type* bla = new (std::nothrow) Type();。我认为使用 std::nothrow 比使用 malloc 更好，因为后者不调用构造函数。
你打算在错误处理代码中做什么来补偿没有获得内存？通常测试是如果分配工作那么做工作。如果失败并返回错误代码退出（这是一种将控制权传回堆栈的复杂方式）。

标签： c++ malloc new-operator smart-pointers

【解决方案1】：

这取决于 SmartPointer 在销毁时的作用。如果您可以将free 指定为释放器，则可以使用。例如， boost::shared_ptr 允许您指定删除器。

我没有足够注意你想要这个的原因。我同意其他答案，即使用 nothrow new 是一个更好的主意。

【讨论】：

【解决方案2】：

可以将 malloc 与智能指针一起使用（您必须将返回值转换为目标指针类型，并提供自定义释放器）。但更好的选择是使用nothrow 版本的new 运算符。

http://www.cplusplus.com/reference/std/new/nothrow/

【讨论】：

【解决方案3】：

您可以在 new 运算符中使用 nothrow 关键字，这将返回 NULL 而不是引发异常。详情见以下链接： http://www.cplusplus.com/reference/std/new/nothrow/

【讨论】：

使用nothrow 是一种常见的做法吗？（因为我自己并没有在实际实践中亲眼看到过 nothrow 的使用。）
当您不希望它抛出异常时，这是使用new 的最常见方式。但是不，更常见的是只使用new 并使用异常处理。如果分配失败，您通常也无能为力，因此让异常传播是一种非常干净的优雅退出方式。

【解决方案4】：

如果您使用shared_ptr 或unique_ptr，您可以指定自定义删除器。例如，

struct free_delete
{
    void operator()(void* x) { free(x); }
};

这可以与shared_ptr 一起使用，如下所示：

std::shared_ptr<int> sp((int*)malloc(sizeof(int)), free_delete());

如果你使用unique_ptr，删除器是unique_ptr类型的一部分，所以需要将删除器指定为模板参数：

std::unique_ptr<int, free_delete> up((int*)malloc(sizeof(int)));

但是，在编写 C++ 时，最好正确使用异常，而不是避免它们，尤其是在分配失败方面。在大多数情况下，您无法成功地从尝试进行分配的函数中的分配失败中恢复，因此异常可以帮助您处理实际能够处理的错误。

【讨论】：

也可以直接传free：auto myPointer = std::unique_ptr<int, void (*)(void*)>(..., free)
@PatrickChilton 请注意，如果您这样做，您的unique_ptr 将是原来的两倍。

【解决方案5】：

/* handle error */ 中有什么代码？对于内存不足的错误，您实际上可以做些什么吗？我只是让应用程序通过调用堆栈（核心转储）终止，所以我至少知道一个可能导致问题的地方。

使用malloc 为 C++ 类和对象分配内存不是一个好主意，因为它不能确保构造函数被调用，可能会给你留下未初始化的类，如果它们有虚拟方法，它们甚至可能崩溃。

只需使用new 和delete 即可，不必担心会捕获异常，毕竟内存不足是一种异常情况，不应在应用程序的正常运行中发生。

【讨论】：

在某些情况下您可以处理错误。例如，内存贪婪的数值计算（例如模拟）很容易在弱机器上耗尽内存，但在这种情况下，您可以立即停止并显示错误而不是崩溃。

【解决方案6】：

您可能想尝试“新展示位置”。见What uses are there for "placement new"?

【讨论】：

【解决方案7】：

使用nothrow。

Nothrow 常量

这个常数值被用作运算符 new 和运算符的参数 new[] 表示这些函数不应抛出异常失败，但返回一个空指针而是。

char* p = new (nothrow) char [1048576];
if (p==NULL) cout << "Failed!\n";
else {
    cout << "Success!\n";
    delete[] p;
}

【讨论】：

【解决方案8】：

最好的解决方案是使用new (std::nothrow) Type。这将像new Type 一样起作用，但如果失败，将给出 null 而不是抛出。这比试图让malloc 表现得像new 容易得多。

如果你真的必须使用malloc，那么记得正确构造和析构对象：

void* memory = malloc(sizeof(Type));
Type* object = new (memory) Type;
object->~Type();
free(object); // or free(memory)

你可以通过给它一个自定义删除器来使用它和一些智能指针：

void malloc_deleter(Type* object)
{
    object->~Type();
    free(object);
}

if (void* memory = malloc(sizeof(Type)))
{
    Type* object = new (memory) Type;
    std::shared_ptr<Type> ptr(object, malloc_deleter);
    DoStuff(ptr);
}

但是使用不抛出的 new 会简单得多：

if (Type* object = new (std::nothrow) Type)
{        
    std::shared_ptr<Type> ptr(object);
    DoStuff(ptr);
}

【讨论】：

使用 malloc 的另一个好处是让您可以使用 realloc：stackoverflow.com/a/33706568/1858225

【解决方案9】：

我有一个问题。

如果“Type”是构造函数可以抛出的类型，会发生什么？在这种情况下，仍然需要在 try/catch 块中处理异常。

那么放弃基于异常的方法是个好主意吗？

我想说，可以使用抽象工厂/工厂方法设计模式，并将所有“新”放在相对较少的文件/命名空间/类集中，而不是分散在各处。这也可能有助于将 try/catch 块的使用限制在相对较少的代码中。

【讨论】：

【解决方案10】：

对于oneliner： unique_ptr<char, void (*)(void*)> buffer( (char*)malloc(size), free );

【讨论】：