Effective C++ 條款17：以獨立語句將newed對象置入智能指針

---

核心思想：使用智能指針管理動態分配的對象時，必須確保new操作與智能指針構造在同一獨立語句中完成，避免編譯器優化順序導致的內存泄漏。

?? 1. 跨語句初始化的危險性

資源泄漏場景：

// 危險：跨語句初始化智能指針
processWidget(std::shared_ptr<Widget>(new Widget), riskyFunction());

編譯器可能的執行順序：

1. 執行 new Widget（分配內存）
2. 調用 riskyFunction()（可能拋出異常）
3. 構造 shared_ptr（管理資源）

風險分析：

• 若 riskyFunction() 拋出異常 → 步驟1分配的Widget對象內存泄漏
• 因 shared_ptr 尚未接管資源 → 無自動釋放機制

---

🚨 2. 解決方案：獨立語句初始化

安全初始化模式：

// 正確：獨立語句完成資源分配和智能指針構造
std::shared_ptr<Widget> pw = std::make_shared<Widget>(); // 推薦方式// 或顯式new+智能指針構造（同一語句）
std::shared_ptr<Widget> pw(new Widget); // 安全構造processWidget(pw, riskyFunction()); // 異常安全調用

現代C++最佳實踐：

// 優先使用std::make_shared（C++11+）
auto pw = std::make_shared<Widget>(); // 需自定義刪除器時：
auto pw = std::shared_ptr<Widget>(new Widget, customDeleter);

---

?? 3. 關鍵原則與注意事項

原則	說明	違反后果
單語句構造原則	new操作與智能指針構造必須在同一獨立語句完成	資源泄漏風險
優先make_shared/make_unique	使用工廠函數保證異常安全（C++11/14）	消除顯式new
避免函數參數內構造	禁止在函數調用參數列表內直接new+智能指針構造	編譯器重排風險
擴展至所有資源管理類	規則同樣適用于自定義RAII類	通用資源安全原則

編譯器優化陷阱：

C++標準允許編譯器重排函數參數求值順序（未指定順序）

// 編譯器可能的重排順序：
1. new Widget        // 分配資源
2. riskyFunction()   // 可能拋出異常
3. shared_ptr構造    // 未執行 → 資源泄漏

自定義RAII類的安全用法：

// 自定義資源管理類
class DBConnection { /* ... */ };
class DBHandler {
public:explicit DBHandler(DBConnection* conn) : conn_(conn) {}~DBHandler() { conn_->close(); }
private:DBConnection* conn_;
};// 安全初始化：
DBConnection* dbc = new DBConnection;  // 危險：分離語句
DBHandler handler(dbc);                 // 可能泄漏// 正確：同一語句完成
DBHandler handler(new DBConnection);    // 異常安全

---

💡 關鍵原則總結

1. 異常安全第一原則
   • 動態資源必須立即被資源管理對象接管
   • new操作與RAII對象構造必須原子化完成
2. make函數優先原則
   • std::make_shared<>()（C++11）
   • std::make_unique<>()（C++14）
   • 避免顯式new操作
3. 禁用復雜參數表達式
   • 禁止在函數調用參數內組合new與智能指針構造
   • 禁用多步操作初始化智能指針

錯誤用法重現：

// 危險：可能泄漏資源的寫法
processResource(std::unique_ptr<Resource>(new Resource), // 風險點loadConfig() // 可能拋出異常
);

安全重構方案：

// 方案1：獨立語句構造（基礎）
auto res = std::unique_ptr<Resource>(new Resource);
processResource(std::move(res), loadConfig());// 方案2：make_unique（推薦，C++14+）
auto res = std::make_unique<Resource>();
processResource(std::move(res), loadConfig());// 方案3：延遲調用（異常安全封裝）
auto callProcess = [](auto&&... args) {auto res = std::make_unique<Resource>();processResource(std::move(res), std::forward<decltype(args)>(args)...);
};
callProcess(loadConfig());