抛出析构函数导致内存泄漏

Question

这个代码

#include <iostream>
#include <memory>

template <typename T>
class ScopeGuard final {
 public:
  explicit ScopeGuard(T callback) : callback_(std::move(callback)) {}

  ScopeGuard(const ScopeGuard&) = delete;
  ScopeGuard(ScopeGuard&&) = delete;

  ScopeGuard& operator=(const ScopeGuard&) = delete;
  ScopeGuard& operator=(ScopeGuard&&) = delete;

  ~ScopeGuard() noexcept(false) { callback_(); }

 private:
  T callback_;
};

static int a_instances = 0;

struct A {
  A() {
    ++a_instances;
    std::cout << "ctor" << std::endl;
  }
  A(A&&) = delete;
  A(const A&) = delete;
  ~A() {
    --a_instances;
    std::cout << "dtor" << std::endl;
  }
};

struct Res {
  std::shared_ptr<A> shared;

  explicit Res(std::shared_ptr<A> shared) : shared(shared) {
    std::cout << "res ctor" << std::endl;
  }

  Res(Res&& o) : shared(std::move(o.shared)) {
    std::cout << "res mv" << std::endl;
  }

  Res(const Res& o) : shared(o.shared) { std::cout << "res cp" << std::endl; }

  ~Res() { std::cout << "res dtor" << std::endl; }
};

Res LeakImpl() {
  ScopeGuard on_exit{[] { throw std::runtime_error("error"); }};
  Res res{std::make_shared<A>()};
  return res;
}

void Leak() {
  try {
    auto res = LeakImpl();
  } catch (const std::exception& e) {
    std::cout << e.what() << std::endl;
  }
}

int main() {
  Leak();
  if (a_instances) {
    std::cout << "leak, instances count: " << a_instances << std::endl;
  }
  return 0;
}

输出这个（GCC 9.1、GCC 11.1 和 Clang 9.0.1）

ctor
res ctor
error
leak, instances count: 1

这意味着 A::~A() 和 Res::~Res() 都没有被调用，导致内存泄漏。

我想在 LeakImpl() 里面 Res::~Res() 没有在 ScopeGuard::~ScopeGuard 之前被调用，因为复制省略，但是为什么当从 [=18= 抛出异常时它没有被调用]左try块?

如果我像这样更改 LeakImpl()：

Res LeakImpl() {
  ScopeGuard on_exit{[] { throw std::runtime_error("error"); }};
  return Res{std::make_shared<A>()};
}

然后 GCC 11.1 生成二进制输出：

ctor
res ctor
res dtor
dtor
error

无泄漏

在 GCC 9.1 和 Clang 9.0.1 上，错误仍然存在。

对我来说，这看起来像是编译器中的错误，你有什么想法？

Answer 1

似乎是一个错误，已针对 gcc 报告并修复：https://gcc.gnu.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=66139

我想，std::shared_ptr<> 是在异常抛出期间部分创建的

作为解决方法，您可以防止复制省略：

Res LeakImpl() {
  ScopeGuard on_exit{[] { throw std::runtime_error("error"); }};
  Res res{std::make_shared<A>()};
  return std::move(res);
}

或在Res之前创建ScopeGuard（在这种情况下销毁顺序很重要）：

Res LeakImpl() {
  Res res{std::make_shared<A>()};
  ScopeGuard on_exit{[] { throw std::runtime_error("error"); }};
  return res;
}

抛出析构函数导致内存泄漏

Throwing destructor causes memory leak

c++

memory-leaks

smart-pointers

c++17