Почему поведение меняется при изменении порядка emplace_back / push_back? Почему количество Конструкторов увеличивается?

Question

class Buffer
{
    unsigned char* ptr{nullptr};
    size_t length{0};
public:
    Buffer() :
    ptr(nullptr),
    length(0)
    {std::cout<<"\n In Buffer()\n";}


    explicit Buffer(size_t const size):
    ptr(new unsigned char[size] {0}),
    length (size)
    {std::cout<<"\n In explicit Buffer(size_t const size)\n";}

    ~Buffer()
    {
        if (nullptr != ptr)     delete [] ptr;
    }


//     Causing runtime nullptr exception
//     Buffer(Buffer const& obj) :
//     ptr(new unsigned char[obj.length] {0}),
//     length (obj.getLength())
//     {   std::cout<<"\n In Buffer(Buffer const& obj)\n";}

    // Unnessary Fixed Copy Constructor
    Buffer(Buffer const& obj) noexcept
    {
        std::cout<<"\n In Buffer(Buffer const& obj)\n";
        std::cout<<"\n obj Details : Length = "<<obj.getLength()<<std::boolalpha<<": (ptr == nullptr) = "<<(nullptr == obj.getPtr())<<"\n";
        if (obj.length == 0)
            ptr = nullptr;
        else
            ptr = new unsigned char[obj.length] {0};
        length = obj.length;
    }

    Buffer& operator=(Buffer const obj)
    {
        std::cout<<"\n In Buffer& operator=(Buffer const obj)\n";
        if (this == &obj)   return *this;
        delete [] this->ptr;
        this->ptr = new unsigned char[obj.length]{0};
        this->length = obj.length;
        return *this;
    }

    Buffer(Buffer && data)
    {
        std::cout<<"\n In Buffer(Buffer && data)\n";
        std::cout<<"\n obj Details : Length = "<<data.getLength()<<std::boolalpha<<": (ptr == nullptr) = "<<(nullptr == data.getPtr())<<"\n";
        ptr = data.ptr;
        length = data.length;
        data.ptr = nullptr;
        data.length = 0;
    }

    Buffer& operator=(Buffer&& data)
    {
        std::cout<<"\n In Buffer& operator=(Buffer&& data)\n";
        if (this == &data)  return *this;
        this->ptr = data.ptr;
        this->length = data.length;
        data.ptr = nullptr;
        data.length = 0;
        return *this;
    }

    size_t getLength() const {return length;}
    unsigned char* getPtr() const {return ptr;}
};

--------- КОД драйвера ---------

std::vector<Buffer> v;
std::cout<<"\nemplace_back()\n";
v.emplace_back();
std::cout<<"\npush_back(Buffer(2))\n";
v.push_back(Buffer(2));

--------- Вывод с помощью конструктора копирования книг ---------

emplace_back ()

в буфере ()

push_back (буфер (2))

в явном буфере (size_t const size)

в буфере (данные буфера &&)

obj Подробности: длина = 2: (ptr == nullptr) = false libc ++ abi.dylib: завершается с неисследованным исключением типа std :: bad_allo c: std :: bad_allo c

--------- Вывод с нестандартным исправлением в конструкторе копирования ---------

emplace_back ()

In Buffer ()

push_back (Buffer (2))

В явном буфере (размер размера const)

В буфере (Buffer && data)

obj Подробности: Длина = 2: (ptr == nullptr) = false

В буфере (Buffer const & obj)

obj Подробности: Длина = 0: (ptr == nullptr) = true Программа завершилась с кодом выхода: 0

--------- КОД драйвера ---------

std::vector<Buffer> v;
std::cout<<"\npush_back(Buffer(2))\n";
v.push_back(Buffer(2));
std::cout<<"\nemplace_back()\n";
v.emplace_back();

--------- Вывод с константой копирования книги ructor ---------

push_back (Buffer (2))

В явном буфере (размер const size_t)

в буфере (данные буфера &&)

obj Подробности: длина = 2: (ptr == nullptr) = false

emplace_back ()

в буфере ()

в буфере (буфере const & obj) Программа завершилась с кодом выхода: 0

--------- Вывод с неосторожным исправлением в конструкторе копирования ---------

push_back (Buffer (2))

В явном буфере (размер константы size_t)

В буфере (данные буфера &&)

obj Подробности: длина = 2: (ptr == nullptr) = false

emplace_back ()

в буфере ()

в буфере (Buffer const & obj)

obj Подробности: длина = 2: (ptr = = nullptr) = false

Программа завершилась с кодом выхода: 0

Answer 1

new unsigned char[obj.length] {0} демонстрирует неопределенное поведение, когда obj.length == 0.

[expr.new] / 7 Выражение в noptr -new-декларатор ошибочен, если:
(7.4) - new-initializer представляет собой braced-init-list и количество элементов массива, для которых инициализаторы предоставляются ... превышает количество элементов для инициализации.

" Выражение " здесь относится к размеру массива в квадратных скобках.

Конструктор копирования , который вызывает это неопределенное поведение, вызывается vector, когда ему нужно перераспределить свое хранилище от 1 до 2 элементов. Вот почему проблема проявляется, когда вы сначала извлекаете буфер нулевого размера, затем ненулевого размера (после чего копируется нулевой), но не наоборот.

---

Возможно, вы захотите пометить ваш конструктор перемещения noexcept, тогда вектор будет использовать его при перераспределении вместо конструктора копирования.