如何最好地處理未初始化內存的可交換成語

Question

作爲學術練習，我創建了一個自定義向量實現，我希望支持複製非pod類型。

我希望容器支持不提供默認構造函數的存儲元素。

當我爲向量保留內存，然後push_back一個元素（它管理它自己的資源並且實現了複製和賦值操作符 - 我忽略了當前的構造函數）我有一個使用copy-交換該類型的成語。

由於交換髮生在仍爲未初始化內存的類型上，所以在交換之後，被臨時調用的析構函數將嘗試釋放某些未初始化的數據，這當然會激化。

我可以看到幾種可能的解決方案。一種是確保所有非pod類型都實現默認構造函數，並在集合中的每個元素上調用該元素（放置新元素）。我不是這個想法的粉絲，因爲它看起來既浪費又麻煩。

另一種方法是在執行交換之前將容器中類型空間的內存mem設置爲0（這樣臨時值將爲空，調用析構函數將無誤地運行）。這對我來說有點不好意思，我不確定是否有更好的選擇（請參閱下面的代碼以獲得一個示例）。您也可以在爲一堆元素調用reserve後將所有保留空間memset設置爲0，但這可能是浪費。

是否有關於如何實現std :: vector的文檔，因爲調用reserve不會調用分配元素的構造函數，而resize會調用（並且對於未實現默認構造函數的構造函數，構造的臨時變量可以作爲第二個參數調用）

下面是一些代碼可以運行來演示問題，我省略了實際的向量代碼，但原理保持不變。

#include <iostream> 
#include <cstring> 

// Dumb example type - not something to ever use 
class CustomType { 
public: 
    CustomType(const char* info) { 
     size_t len = strlen(info) + 1; 
     info_ = new char[len]; 
     for (int i = 0; i < len; ++i) { 
      info_[i] = info[i]; 
     } 
    } 

    CustomType(const CustomType& customType) { 
     size_t len = strlen(customType.info_) + 1; 
     info_ = new char[len]; 
     for (int i = 0; i < len; ++i) { 
      info_[i] = customType.info_[i]; 
     } 
    } 

    CustomType& operator=(CustomType customType) { 
     swap(*this, customType); 
     return *this; 
    } 

    void swap(CustomType& lhs, CustomType& rhs) { 
     std::swap(lhs.info_, rhs.info_); 
    } 

    ~CustomType() { 
     delete[] info_; 
    } 

    char* info_; 
}; 

int main() { 
    CustomType customTypeToCopy("Test"); 

    // Mimics one element in the array - uninitialised memory 
    char* mem = (char*)malloc(sizeof(CustomType)); 

    // Cast to correct type (would be T for array element) 
    CustomType* customType = (CustomType*)mem; 
    // If memory is cleared, delete[] of null has no effect - all good 
    memset(mem, 0, sizeof(CustomType)); 
    // If the above line is commented out, you get malloc error - pointer 
    // being freed, was not allocated 

    // Invokes assignment operator and copy/swap idiom 
    *customType = customTypeToCopy; 

    printf("%s\n", customType->info_); 
    printf("%s\n", customTypeToCopy.info_); 

    return 0; 
} 

任何信息/建議將不勝感激！

解決！

感謝@Brian和@Nim幫助我理解賦值（複製/交換）有效時的用例。

爲了達到我想要的東西，我只是需要更換線路

*customType = customTypeToCopy; 

與

new (customType) CustomType(customTypeToCopy); 

調用拷貝構造函數沒有賦值操作符！

謝謝！

Answer 1

您不使用複製和交換進行施工。

您可以使用copy-and-swap進行賦值，以解決以下問題：賦值的左側是一個已經初始化的對象，因此需要在複製右側的狀態之前釋放其佔用的資源或進入它;但如果通過拋出異常複製或移動構造失敗，我們希望保持原始狀態。

如果您正在進行構建而不是分配---因爲目標未初始化---通過複製和交換解決的問題不存在。您只需使用新的位置調用構造函數。如果成功，那很好。如果拋出異常失敗，語言保證已經構建的任何子對象被銷燬，並且你只是讓異常向上傳播;在失敗情況下，目標的狀態將與以前相同：未初始化。