c++ - 为什么 std::unique_ptr operator* 抛出而 operator-> 不抛出？

Question

在 C++ 标准草案 (N3485) 中，它声明如下:

20.7.1.2.4 unique_ptr 观察者 [unique.ptr.single.observers]

typename add_lvalue_reference<T>::type operator*() const;

1 Requires: get() != nullptr.
2 Returns: *get().

pointer operator->() const noexcept;

3 Requires: get() != nullptr.
4 Returns: get().
5 Note: use typically requires that T be a complete type.

你可以看到operator* (取消引用)未指定为 noexcept ，可能是因为它会导致段错误，但随后 operator->在同一对象上指定为 noexcept .两者的要求相同，但异常规范有所不同。

我注意到它们有不同的返回类型，一种返回指针，另一种返回引用。那是说 operator->实际上并没有取消引用任何东西？

事实是使用operator->在任何类型的 NULL 指针上，都会发生段错误(是 UB)。那么，为什么将其中之一指定为 noexcept而另一个不是？

我确定我忽略了一些东西。

编辑:

查看std::shared_ptr我们有这个:

20.7.2.2.5 shared_ptr 观察者 [util.smartptr.shared.obs]

T& operator*() const noexcept;

T* operator->() const noexcept;

不一样？这与不同的所有权语义有什么关系吗？

Answer 1

段错误在 C++ 的异常系统之外。如果您取消引用一个空指针，则不会抛出任何类型的异常(好吧，至少如果您遵守 Require: 子句；请参阅下面的详细信息)。

对于 operator->，它通常简单地实现为 return m_ptr;(或 return get(); 对于 unique_ptr)。如您所见，运算符本身不能抛出 - 它只是返回指针。没有取消引用，什么都没有。该语言对 p->identifier 有一些特殊的规则:

§13.5.6 [over.ref] p1

An expression x->m is interpreted as (x.operator->())->m for a class object x of type T if T::operator->() exists and if the operator is selected as the best match function by the overload resolution mechanism (13.3).

以上递归应用，最后必须产生一个指针，为此使用内置的 operator->。这允许智能指针和迭代器的用户简单地执行 smart->fun() 而无需担心任何事情。

规范的 Require: 部分注释:这些表示先决条件。如果你不满足他们，你就是在调用 UB。

Why then, is one of these specified as noexcept and the other not?

老实说，我不确定。似乎取消引用指针应该始终是 noexcept，但是，unique_ptr 允许您完全更改内部指针类型是什么(通过删除器)。现在，作为用户，您可以为 pointer 类型的 operator* 定义完全不同的语义。也许它可以即时计算东西？所有这些有趣的东西，可能会抛出。

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Looking at std::shared_ptr we have this:

这很容易解释 - shared_ptr 不支持上述对指针类型的自定义，这意味着内置语义始终适用 - 和 *p 其中 p 是 T* 根本不会抛出。