指针这几个没用的判空，你做了吗？

程序员的园

发布于 2025-05-09 12:03:43

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好像智能指针出来后，裸指针变成了洪水猛兽，在项目里都敬而远之了，导致很多裸指针的知识点也就被束之高阁，但是我个人认为对于基础知识的深入了解才能走的更远，今天我也就斗胆抛砖引玉，梳理下裸指针的几个知识点，与大家共享。

1.`new` 完需要判空吗

我之前写的代码、同事现在写的代码、读者群内部分同学也说，都会在new 后默认加一个指针是否为空的判断——指针为空时做一些容错处理。形如：

int* p = new int(42);  
if (p == nullptr) {
    // 处理内存分配失败的情况
}

int* p_array = new int[10];
if (p_array == nullptr) {
    // 处理内存分配失败的情况
}

但是，new完的指针真的有必要进行判空吗？为了探究这个问题，查看对应的源码（以MSVC为例），源码实现如下：

_VCRT_EXPORT_STD _NODISCARD _Ret_notnull_ _Post_writable_byte_size_(_Size) _VCRT_ALLOCATOR
void* __CRTDECL operator new(
    size_t _Size
    );

_VCRT_EXPORT_STD _NODISCARD _Ret_notnull_ _Post_writable_byte_size_(_Size) _VCRT_ALLOCATOR
void* __CRTDECL operator new[](
    size_t _Size
    );

可以看到，new 运算符的实现中加入了修饰符_Ret_notnull_，它的作用是告诉编译器，该函数返回的指针不会为空。

如果说如上所示的源码还是比较片面，但是C++标准对于new 运算符的行为，是这样描述的：

Throws an exception of a type that would match a handler of 
type std::bad_alloc on failure to allocate memory.

那么函数真的会抛出异常吗？如下的测试程序确实会抛出异常

int main() {

    //编译器对单次分配过大内存会有编译报错，
    //所以少量多次分配，避免编译报错
    for (size_t i = 0; i <( 2<<30); i++)
    {
        auto p = new int[2<<10];
    }
    return 0;
}

问题：make_shared、make_unique的返回值需要判空吗？欢迎评论区讨论

2. 禁止`new` 的异常

经过如上的分析可知，new 分配失败时会抛出异常，但是异常是不可控的，作为程序员我们总是希望程序是可控的，那如何禁止new 抛出异常呢？ C++标准库提供了std::nothrow 关键字，它可以关闭new 分配失败时抛出异常的机制，转而返回空指针。可按如下的方式使用该关键字：

#include <new>
int* p = new(std::nothrow) int(42);
if (p == nullptr) {
    // 安全处理分配失败的情况
}

在MSVC中，std::nothrow版本的new操作符实现如下：

_VCRT_EXPORT_STD _NODISCARD _Ret_maybenull_ _Success_(return != NULL) _Post_writable_byte_size_(_Size) _VCRT_ALLOCATOR
void* __CRTDECL operator new(
    size_t _Size,
    ::std::nothrow_t const&
    ) noexcept;

_VCRT_EXPORT_STD _NODISCARD _Ret_maybenull_ _Success_(return != NULL) _Post_writable_byte_size_(_Size) _VCRT_ALLOCATOR
void* __CRTDECL operator new[](
    size_t _Size,
    ::std::nothrow_t const&
    ) noexcept;

可以看到，std::nothrow版本的new操作符实现中加入了修饰符_Ret_maybenull_，它的作用是告诉编译器，该函数返回的指针可能为空。

之前抛出异常的代码使用std::nothrow后，就不会抛出异常了，执行了返回值为空的逻辑，保证了程序的健壮性。

int main() {

    for (size_t i = 0; i <( 2<<30); i++)
    {
        auto p = new(std::nothrow) int[2<<10];
        if (p == nullptr) {
            printf("new failed\n");
        }
    }
    return 0;
}
//输出：new failed

3. 指定内存上构建对象

如上讲述的new操作符，都是通过operator new函数分配内存，然后调用对象的构造函数。一旦涉及到内存分配动作，便有可能出现内存分配失败的情况，无论是抛出异常还是返回空指针都不能构建出对象，都会影响预定的实现逻辑。为此，C++标准提供对应的解决办法，那就是使用placement new——在指定的内存上分配对象，而不是通过operator new函数分配内存。具体的书写方式如下：


char buffer[sizeof(int)];
int* p = new (buffer) int(123);  // 在指定内存上构造对象
//some code
p->~int();  // 显式析构

注意：

预分配的内存必须足够大，以容纳对象的大小。在两个字节的内存上分配一个int对象是不合法的。
new操作符不会分配内存，只负责调用构造函数。所以指针用完后，不能用delete操作符销毁对象，而是应该手动调用析构函数。
预分配的内存需要手动释放，否则会导致内存泄漏。
placement new 是构建内存池、自定义容器、或管理对象生命周期粒度精细化的重要技术，但也带来了较高的责任。其使用场景需极度谨慎，并确保对象构造与析构始终成对出现。

4. `delete` 指针需要判空吗

与new 完判空一样，好像delete指针时，大家也会默认加一个判空，避免空指针的问题，但是这真的有必要吗？其实也是完全没有必要的，C++ 明确规定，对空指针使用 delete 操作是安全的：

int* p = nullptr;
delete p;  // 无操作，不会导致崩溃
p=nullptr; // 一定要置空

我们知道了delete空指针是安全的，所以需要注意，delete完指针后，一定要将指针制空，避免出现double free的问题——多次删除同一非空指针（悬空指针）是有问题的

问题：空的shared_ptr、unique_ptr在reset前需要判空吗？

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原始发表：2025-05-08，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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