Возврат shared_ptr и безопасности исключений

Question

Я читаю книгу «C++ Concurrency in action» и пытаюсь понять безопасность исключений в потокобезопасных структурах данных (например, стек). Автор утверждает, что, чтобы избежать состояния гонки, pop должны делать обе операции - выскочить и вернуть элемент из стека, однако:

Если функция поп() была определена, чтобы вернуть значение совал, а также удалить его из стек, у вас есть потенциальная проблема: значение, которое вызывается, возвращается вызывающему только после того, как стек был изменен, но процесс копирования данных для возврата к вызывающему может вызвать исключение.

Здесь предлагается решение:

std::shared_ptr<T> pop() 
{ 
    std::lock_guard<std::mutex> lock(m); 
    if(data.empty()) throw runtime_error("empty"); 
    std::shared_ptr<T> const res(std::make_shared<T>(data.top())); 
    data.pop(); 
    return res; 
} 

В этом случае мы получили вызов копии конструктора на make_shared линии. Если конструктор копирования генерирует исключение, стек еще не изменен, и мы хороши.

Однако я не вижу, как она сильно отличается от этого фрагмента кода:

T pop2() { 
    std::lock_guard<std::mutex> lock(m); 
    if(data.empty()) throw runtime_error("empty"); 
    auto res = data.top(); 
    data.pop(); 
    return res; 
} 

Здесь мы имеем копии конструктора вызова на data.top() линии и перемещения конструктора по возвращению. Опять же, если конструктор копирования генерирует исключение, мы хороши, так как стек еще не изменен. Перемещение конструктора не должно допускать исключения.

Я что-то упустил? Какая польза от возврата shared_ptr сравнение с возвратом (подвижным) T?

Answer 1

Если T не подлежит перемещению, ваш код может закончиться выполнением нескольких копий-конструкций. Использование shared_ptr для размещения копии в куче может быть более эффективным в этом случае.

И даже если T является подвижным, ваш код может по-прежнему выполнять несколько (потенциально дорогостоящих) конструкций перемещения. Известно, что конструкция перемещения и/или копирование shared_ptr относительно дешева по сравнению с перемещением или копированием любого возможного типа T.

Разумеется, ваш пробег может варьироваться в зависимости от конкретных типов, вашего компилятора и операционной среды и оборудования.

Answer 2

move-constructor может бросить (в общем). std::shared_ptr<T> имеет конструктор перемещения noexcept.

Так что в первом случае return res; не может бросить, но во втором случае return res; может бросить (и data.pop() уже вызван).