新 (std::nothrow) 与 try/catch 块中的新答案

【问题标题】：New (std::nothrow) vs. New within a try/catch block新 (std::nothrow) 与 try/catch 块中的新
【发布时间】：2011-09-01 23:09:37
【问题描述】：

我在学习new 之后做了一些研究，与我习惯的malloc() 不同，它不会为失败的分配返回 NULL，并且发现有两种不同的方法来检查 new 是否成功。这两种方式是：

try
{
    ptr = new int[1024];
}
catch(std::bad_alloc& exc)
{
    assert();
};

和

ptr = new (std::nothrow) int[1024];
if(ptr == NULL) 
    assert();

我相信这两种方法可以实现相同的目标，（当然，如果我错了，请纠正我！），所以我的问题是：

这是检查new 是否成功的更好选择，完全基于可读性、可维护性和性能，同时忽略事实上的 c++ 编程约定。

【问题讨论】：

使用例外。它们使您的代码更有意义、更本地化、可维护和可扩展。
只看可读性，绝对是没有异常处理的。关于性能，也许还有nothrow。但我敢肯定，过度例外论者会争辩。但是如果你只是想要一个简单的断言失败，你也可以使用 throwing 变体并省略异常处理程序；）
这段代码有什么意义？您正在捕获一个特定的、有意义的异常，然后通过assert() 创建一个无意义的异常...
我不知道，不好的例子。将 malloc() 用于 C 数组。试图处理 std::bad_alloc() 几乎总是一个错误。它实际上是一个异步异常。当您开始消耗超过一半的地址空间时，是时候考虑切换到 64 位操作系统了。
这只是重新散列返回代码与错误报告的异常。

标签： c++ performance exception-handling readability

【解决方案1】：

考虑一下你在做什么。你正在分配内存。如果由于某种原因内存分配无法正常工作，你assert。如果您让std::bad_alloc 传播回main，这或多或少会发生什么。在发布版本中，assert 是无操作的，您的程序在尝试访问内存时会崩溃。所以这和让异常冒泡一样：停止应用程序。

所以问自己一个问题：你真的需要关心如果你的内存用完会发生什么吗？如果你所做的只是断言，那么异常方法会更好，因为它不会用随机的asserts 混淆你的代码。您只需让异常回退到main。

如果您在无法分配内存的情况下确实有一个特殊的代码路径（也就是说，您实际上可以继续运行），那么异常可能是也可能不是，这取决于代码路径是什么。如果代码路径只是一个通过将指针设为空来设置的开关，那么nothrow 版本会更简单。如果相反，您需要做一些完全不同的事情（从静态缓冲区中拉出，或删除一些东西，或者其他什么），那么捕获 std::bad_alloc 是非常好的。

【讨论】：

这是一个非常有说服力的论点，我不知道异常可能会爬上调用堆栈以找到一个 catch 块。 ...我不知道异常可以做的很多事情。这么多年了，也许是我终于学会它的时候了，啊哈

【解决方案2】：

这取决于分配发生位置的上下文。如果即使分配失败您的程序也可以继续（可能会向调用者返回错误代码），则使用std::nothrow 方法并检查NULL。否则你会使用异常来控制流，这不是一个好习惯。

另一方面，如果您的程序绝对需要成功分配内存才能运行，请使用try-catch 捕获（不一定在new 附近）异常并退出优雅地从程序中。

【讨论】：

我没有考虑到这一点，我想在这种情况下混合和匹配不会是糟糕的风格。显然，出于这个原因，存在两种方式。谢谢！
这是一个很好的答案。它总结了异常的整个哲学：在异常情况下使用异常，并在可以有意义地处理它们的地方捕获它们。另一方面，对于您可以并且想要在本地处理的非异常运行时情况，请不要使用异常。

【解决方案3】：

从纯粹的性能角度来看，这无关紧要。异常处理存在固有的开销，尽管这种开销通常值得在应用程序的可读性和维护方面进行权衡。这种性质的内存分配失败不应该出现在 99% 的应用程序中，因此这种情况应该很少发生。

从性能的角度来看，您通常希望避免使用标准分配器，因为它的性能相对较差。

综上所述，我通常接受抛出异常的版本，因为通常我们的应用程序处于这样一种状态，即如果内存分配失败，除了优雅地退出并显示适当的错误消息外，我们几乎无能为力，而且我们通过不保存性能来节省性能需要 NULL 检查我们新分配的资源，因为根据定义，分配失败会将范围从重要的地方移出。

【讨论】：

所以假设没有任何问题，异常的性能损失会小于指针的相等性检查？如果是这样的话，我认为现在没有理由不使用异常。（是的，我尝试将所有分配需求包装到一个小对象分配器中，将所有内存内容也放在一个整洁的地方）
在使用异常（语言为你做的）时仍然有一些惩罚，例如适当地设置堆栈、SEH 处理等。一般我不认为会有可测量的差异在“没事”的情况下两者之间。在失败的情况下，异常代码将涉及更多，但它通过不需要NULL 检查来清理代码。到那时，这确实是个人喜好问题。
在 GCC 实现中，如果不使用异常，则不会花费您任何费用（除了可能稍微差一点的内存局部性）——您只需在实际抛出异常时付费。跨度>
@Kerrek SB ，乍得 - 那没关系。我假设如果有任何性能问题，这将是我的错，而不是异常处理或其他任何事情。只要它不是真正明显的差异，那么对我来说唯一的因素就是可读性和可维护性。

【解决方案4】：

new 用于创建对象，而不是分配内存，因此您的示例有些人为。

对象构造函数通常会在失败时抛出。在 Visual Studio 中多次执行 new 实现后，我认为代码不会捕获任何异常。因此，在创建对象时寻找异常通常是有意义的。

我认为 std::bad_alloc 仅在内存分配部分失败时才被抛出。我不确定如果你将std::nothrow 传递给new 会发生什么，但是对象构造函数会抛出 - 我读过的文档中存在歧义。

这两种方法之间的性能差异可能无关紧要，因为大部分处理器时间很容易花在对象构造函数或搜索堆上。

经验法则并不总是合适的。例如，实时系统通常会限制动态内存分配，因此new（如果存在）可能会过载。在这种情况下，它可能会使用返回的空指针并在本地处理故障。

【讨论】：

如果你的主对象有子对象，那么如果它们分配内存，它们也会抛出 bad_alloc ......所以你不能确定它是否是主分配失败。但是，您不必在意，因为该对象无论如何都不可用，编译器将负责对部分构造的对象进行所需的清理。 我建议您先学习该语言，然后再给出具有误导性的任意答案。特别是，如果您建议在创建对象时查找异常，那么如果这意味着在每个分配中都使用 try/catch。
在编写任何用于专业应用程序的代码之前，我建议您阅读 Exceptional C++ 和其他类似书籍。