面试题：C++构造函数与析构函数调用顺序在内存管理和异常处理中的深度分析

异常发生时构造函数和析构函数的调用顺序
- 当 new Resource() 在 Container 的构造函数中抛出异常时：
  - Outer 的构造函数已经执行了 cont = new Container();，但 Container 的构造函数未完全执行完毕。
  - Outer 的析构函数会被调用，因为 Outer 的构造函数没有完全成功构造对象，根据 C++ 异常处理机制，会自动调用 Outer 的析构函数。在 Outer 的析构函数中，它会尝试删除 cont，但由于 Container 的构造函数未成功完成，cont 可能是一个未完全初始化的指针（指向一个部分构造的 Container 对象）。这里调用 delete cont; 会导致未定义行为，因为 Container 对象没有完全构造成功，res 可能是未初始化的，进而导致在 Container 的析构函数中 delete res; 也可能出错。
保证内存正确释放和对象状态一致性的思路
- 使用智能指针：
  - 智能指针可以自动管理对象的生命周期，当对象不再被使用时，智能指针会自动调用其析构函数释放内存。
  - 对于 Outer 类，将 Container* cont; 改为 std::unique_ptr<Container> cont;。这样在 Outer 的构造函数中，可以使用 cont = std::make_unique<Container>();。std::unique_ptr 会在 Outer 对象析构时自动释放 Container 对象，即使 Container 的构造函数抛出异常，Outer 的析构函数也不会出现未定义行为。
  - 对于 Container 类，将 Resource* res; 改为 std::unique_ptr<Resource> res;。在 Container 的构造函数中，使用 res = std::make_unique<Resource>();。这样当 Container 对象析构时，std::unique_ptr 会自动释放 Resource 对象。
- 异常安全设计原则：
  - 构造函数应该遵循 “基本异常安全” 和 “强异常安全” 原则。基本异常安全是指如果构造函数抛出异常，对象应该处于一个有效的但可能未完全初始化的状态，并且不会泄漏任何资源。强异常安全是指如果构造函数抛出异常，程序状态应该保持不变，就像构造函数从未被调用过一样。
  - 通过使用智能指针，我们可以达到强异常安全。例如，在上述修改后的代码中，如果 Resource 的构造函数抛出异常，Container 的构造函数不会完成，std::unique_ptr<Resource> 不会持有无效的指针，Container 对象也不会被部分构造。同样，Outer 的构造函数在 Container 构造失败时，std::unique_ptr<Container> 也不会持有无效的指针，整个程序状态保持不变，没有资源泄漏。
实现方法
- 修改后的代码如下：

#include <memory>
#include <iostream>

class Resource {
public:
    Resource() { std::cout << "Resource constructor, allocating memory" << std::endl; data = new int[100]; }
    ~Resource() { std::cout << "Resource destructor, deallocating memory" << std::endl; delete[] data; }
private:
    int* data;
};

class Container {
public:
    Container() { std::cout << "Container constructor" << std::endl; res = std::make_unique<Resource>(); }
    ~Container() { std::cout << "Container destructor" << std::endl; }
private:
    std::unique_ptr<Resource> res;
};

class Outer {
public:
    Outer() { std::cout << "Outer constructor" << std::endl; cont = std::make_unique<Container>(); }
    ~Outer() { std::cout << "Outer destructor" << std::endl; }
private:
    std::unique_ptr<Container> cont;
};

这样，无论在 Resource、Container 还是 Outer 的构造过程中抛出异常，都能保证内存的正确释放和对象状态的一致性。

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面试题：C++构造函数与析构函数调用顺序在内存管理和异常处理中的深度分析

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