C++ 类创建实例时出错的处理

C++类创建实例时都做了些什么

创建实例new操作做两件事：

1. 分配内存
2. 初始化成员(调用构造函数)

第一件事内存分配不在用户的控制范围之内，第二件事初始化成员是由用户自定义的构造函数完成。

1. 内存分配出错

内存分配出错C++会获得一个std::bad_alloc()异常，通常有两种办法：

• 办法1：catch异常

CLASS * c = NULL;
try {
    c = new  CLASS(...);
} catch (std::bad_alloc& ba) {
    std::cout << "failed: exception caught" << std::endl;
}

把new操作包括在一个try-catch块里面，当new失败的时候能够截获一个异常事件。
如果用户代码没有catch这个异常，则直接会导致程序crash，aborted。

办法2：std::nothrow

CLASS c = new (std::nothrow) CLASS(...);
if (c == NULL) {
    std::cout << "failed: return is null" << std::endl;
} else {
    std::cout << "success: return is not null" << std::endl;
}

使用C++的nothrow机制，这样在分配失败的时候，不会抛出异常，取而代之的是返回空指针，这样要求调用者判断new的返回值是不是null。

2. 初始化成员(构造函数)失败

C++构造函数的建议原则是构造函数尽可能简单，只分配内存和成员初始化，所有的逻辑和复杂功能都移出去，从而尽量保证构造函数不会出错，因为我们知道构造函数是没有返回值的，而如果构造函数失败了，由于C++的继承机制可能会存在内存泄漏的问题。
一句话就是尽可能简化构造函数，使得构造函数永远成功。如果确实构造函数比较复杂，需要把复杂功能独立处理作为一个新的函数，在构造函数完成后直接调用这个新函数，例如使用init函数：

class CLASS {
public:
    CLASS();
public:
    bool init();
};

CLASS::CLASS() {
    ...
}

bool CLASS::init() {
    ...
    if (...) {
        return false;
    }
    return true
}

# 
CLASS * c = new CLASS();
bool b = c->init();
if (b) {
    ...
} else {
    ...
}

另外如果真在构造函数里面出了问题，通常有两种办法：

• 抛出异常

CLASS::CLASS(int size) {
    if (size <= 0) {
        throw std::bad_alloc();
    }
    ...
}

那么在caller能够截获这个异常。

• 设置状态标志

CLASS::CLASS(int size) : mSucces(true) {
    if (size <= 0) {
        mSucces = false
    }
    ...
}

以后在引用CLASS实例之前先判断一下成员mSuccess是不是true，如果是true那么可以正常使用，反之如果是false，则说明这个实例没有初始化成功，应该禁止使用这个实例。

问题：std::nothrow能不能作用在初始化成员(构造函数)失败时？

在前面我们看到内存分配失败如果使用了std::nothrow，则不会抛出异常，而只会返回null指针，那么推广一下如果在初始化构造函数中失败了std::nothrow会不会屏蔽这个异常呢。
答案是否定的，即 std::nothrow只屏蔽第一阶段内存分配时候的异常，而不会屏蔽初始化(构造函数)阶段的异常，因为否则第一阶段已经成功了，就无法回复了，导致内存泄漏。
举例来说：

#include <new>
#include <iostream>

class CLASS {
public:
    CLASS(int size);
};

CLASS::CLASS(int size) {
    if (size <= 0) {
        throw std::bad_alloc();
    }
}

int main(int argc, char * argv[]) {
    CLASS * tt = new (std::nothrow) CLASS(0);
    if (tt == NULL) {
        std::cout << "tt is null" << std::endl;
    }
    else {
        std::cout << "tt is not null" << std::endl;
    }
    
    return 0;
}

运行结果：

$ g++ t.cpp 
$ ./a.out 
terminate called after throwing an instance of 'std::bad_alloc'
  what():  std::bad_alloc
Aborted

可以看到这个bad_alloc并没有被屏蔽，而是抛出来了。