atomic_base.h: Avoid including <stdbool.h>.
[gcc.git] / libstdc++-v3 / include / bits / shared_ptr_base.h
index d4c8c8fb824296aa3ba1fcab57d15475baab4d46..6f85ffad955e68df7b6184a258f46e4ee4338607 100644 (file)
@@ -1,6 +1,6 @@
 // shared_ptr and weak_ptr implementation details -*- C++ -*-
 
-// Copyright (C) 2007, 2008, 2009, 2010 Free Software Foundation, Inc.
+// Copyright (C) 2007-2014 Free Software Foundation, Inc.
 //
 // This file is part of the GNU ISO C++ Library.  This library is free
 // software; you can redistribute it and/or modify it under the
 
 /** @file bits/shared_ptr_base.h
  *  This is an internal header file, included by other library headers.
- *  You should not attempt to use it directly.
+ *  Do not attempt to use it directly. @headername{memory}
  */
 
 #ifndef _SHARED_PTR_BASE_H
 #define _SHARED_PTR_BASE_H 1
 
-_GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
+#include <bits/allocated_ptr.h>
+#include <ext/aligned_buffer.h>
+
+namespace std _GLIBCXX_VISIBILITY(default)
+{
+_GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE_VERSION
+
+#if _GLIBCXX_USE_DEPRECATED
+  template<typename> class auto_ptr;
+#endif
+
+ /**
+   *  @brief  Exception possibly thrown by @c shared_ptr.
+   *  @ingroup exceptions
+   */
+  class bad_weak_ptr : public std::exception
+  {
+  public:
+    virtual char const*
+    what() const noexcept;
+
+    virtual ~bad_weak_ptr() noexcept;    
+  };
+
+  // Substitute for bad_weak_ptr object in the case of -fno-exceptions.
+  inline void
+  __throw_bad_weak_ptr()
+  { _GLIBCXX_THROW_OR_ABORT(bad_weak_ptr()); }
+
+  using __gnu_cxx::_Lock_policy;
+  using __gnu_cxx::__default_lock_policy;
+  using __gnu_cxx::_S_single;
+  using __gnu_cxx::_S_mutex;
+  using __gnu_cxx::_S_atomic;
+
+  // Empty helper class except when the template argument is _S_mutex.
+  template<_Lock_policy _Lp>
+    class _Mutex_base
+    {
+    protected:
+      // The atomic policy uses fully-fenced builtins, single doesn't care.
+      enum { _S_need_barriers = 0 };
+    };
+
+  template<>
+    class _Mutex_base<_S_mutex>
+    : public __gnu_cxx::__mutex
+    {
+    protected:
+      // This policy is used when atomic builtins are not available.
+      // The replacement atomic operations might not have the necessary
+      // memory barriers.
+      enum { _S_need_barriers = 1 };
+    };
+
+  template<_Lock_policy _Lp = __default_lock_policy>
+    class _Sp_counted_base
+    : public _Mutex_base<_Lp>
+    {
+    public:  
+      _Sp_counted_base() noexcept
+      : _M_use_count(1), _M_weak_count(1) { }
+      
+      virtual
+      ~_Sp_counted_base() noexcept
+      { }
+  
+      // Called when _M_use_count drops to zero, to release the resources
+      // managed by *this.
+      virtual void
+      _M_dispose() noexcept = 0;
+      
+      // Called when _M_weak_count drops to zero.
+      virtual void
+      _M_destroy() noexcept
+      { delete this; }
+      
+      virtual void*
+      _M_get_deleter(const std::type_info&) noexcept = 0;
+
+      void
+      _M_add_ref_copy()
+      { __gnu_cxx::__atomic_add_dispatch(&_M_use_count, 1); }
+  
+      void
+      _M_add_ref_lock();
+
+      bool
+      _M_add_ref_lock_nothrow();
+
+      void
+      _M_release() noexcept
+      {
+        // Be race-detector-friendly.  For more info see bits/c++config.
+        _GLIBCXX_SYNCHRONIZATION_HAPPENS_BEFORE(&_M_use_count);
+       if (__gnu_cxx::__exchange_and_add_dispatch(&_M_use_count, -1) == 1)
+         {
+            _GLIBCXX_SYNCHRONIZATION_HAPPENS_AFTER(&_M_use_count);
+           _M_dispose();
+           // There must be a memory barrier between dispose() and destroy()
+           // to ensure that the effects of dispose() are observed in the
+           // thread that runs destroy().
+           // See http://gcc.gnu.org/ml/libstdc++/2005-11/msg00136.html
+           if (_Mutex_base<_Lp>::_S_need_barriers)
+             {
+               _GLIBCXX_READ_MEM_BARRIER;
+               _GLIBCXX_WRITE_MEM_BARRIER;
+             }
+
+            // Be race-detector-friendly.  For more info see bits/c++config.
+            _GLIBCXX_SYNCHRONIZATION_HAPPENS_BEFORE(&_M_weak_count);
+           if (__gnu_cxx::__exchange_and_add_dispatch(&_M_weak_count,
+                                                      -1) == 1)
+              {
+                _GLIBCXX_SYNCHRONIZATION_HAPPENS_AFTER(&_M_weak_count);
+               _M_destroy();
+              }
+         }
+      }
+  
+      void
+      _M_weak_add_ref() noexcept
+      { __gnu_cxx::__atomic_add_dispatch(&_M_weak_count, 1); }
+
+      void
+      _M_weak_release() noexcept
+      {
+        // Be race-detector-friendly. For more info see bits/c++config.
+        _GLIBCXX_SYNCHRONIZATION_HAPPENS_BEFORE(&_M_weak_count);
+       if (__gnu_cxx::__exchange_and_add_dispatch(&_M_weak_count, -1) == 1)
+         {
+            _GLIBCXX_SYNCHRONIZATION_HAPPENS_AFTER(&_M_weak_count);
+           if (_Mutex_base<_Lp>::_S_need_barriers)
+             {
+               // See _M_release(),
+               // destroy() must observe results of dispose()
+               _GLIBCXX_READ_MEM_BARRIER;
+               _GLIBCXX_WRITE_MEM_BARRIER;
+             }
+           _M_destroy();
+         }
+      }
+  
+      long
+      _M_get_use_count() const noexcept
+      {
+        // No memory barrier is used here so there is no synchronization
+        // with other threads.
+        return __atomic_load_n(&_M_use_count, __ATOMIC_RELAXED);
+      }
+
+    private:  
+      _Sp_counted_base(_Sp_counted_base const&) = delete;
+      _Sp_counted_base& operator=(_Sp_counted_base const&) = delete;
+
+      _Atomic_word  _M_use_count;     // #shared
+      _Atomic_word  _M_weak_count;    // #weak + (#shared != 0)
+    };
+
+  template<>
+    inline void
+    _Sp_counted_base<_S_single>::
+    _M_add_ref_lock()
+    {
+      if (_M_use_count == 0)
+       __throw_bad_weak_ptr();
+      ++_M_use_count;
+    }
+
+  template<>
+    inline void
+    _Sp_counted_base<_S_mutex>::
+    _M_add_ref_lock()
+    {
+      __gnu_cxx::__scoped_lock sentry(*this);
+      if (__gnu_cxx::__exchange_and_add_dispatch(&_M_use_count, 1) == 0)
+       {
+         _M_use_count = 0;
+         __throw_bad_weak_ptr();
+       }
+    }
+
+  template<> 
+    inline void
+    _Sp_counted_base<_S_atomic>::
+    _M_add_ref_lock()
+    {
+      // Perform lock-free add-if-not-zero operation.
+      _Atomic_word __count = _M_get_use_count();
+      do
+       {
+         if (__count == 0)
+           __throw_bad_weak_ptr();
+         // Replace the current counter value with the old value + 1, as
+         // long as it's not changed meanwhile. 
+       }
+      while (!__atomic_compare_exchange_n(&_M_use_count, &__count, __count + 1,
+                                         true, __ATOMIC_ACQ_REL, 
+                                         __ATOMIC_RELAXED));
+    }
+
+  template<>
+    inline bool
+    _Sp_counted_base<_S_single>::
+    _M_add_ref_lock_nothrow()
+    {
+      if (_M_use_count == 0)
+       return false;
+      ++_M_use_count;
+      return true;
+    }
+
+  template<>
+    inline bool
+    _Sp_counted_base<_S_mutex>::
+    _M_add_ref_lock_nothrow()
+    {
+      __gnu_cxx::__scoped_lock sentry(*this);
+      if (__gnu_cxx::__exchange_and_add_dispatch(&_M_use_count, 1) == 0)
+       {
+         _M_use_count = 0;
+         return false;
+       }
+      return true;
+    }
+
+  template<>
+    inline bool
+    _Sp_counted_base<_S_atomic>::
+    _M_add_ref_lock_nothrow()
+    {
+      // Perform lock-free add-if-not-zero operation.
+      _Atomic_word __count = _M_get_use_count();
+      do
+       {
+         if (__count == 0)
+           return false;
+         // Replace the current counter value with the old value + 1, as
+         // long as it's not changed meanwhile.
+       }
+      while (!__atomic_compare_exchange_n(&_M_use_count, &__count, __count + 1,
+                                         true, __ATOMIC_ACQ_REL,
+                                         __ATOMIC_RELAXED));
+      return true;
+    }
+
+  template<>
+    inline void
+    _Sp_counted_base<_S_single>::_M_add_ref_copy()
+    { ++_M_use_count; }
+
+  template<>
+    inline void
+    _Sp_counted_base<_S_single>::_M_release() noexcept
+    {
+      if (--_M_use_count == 0)
+        {
+          _M_dispose();
+          if (--_M_weak_count == 0)
+            _M_destroy();
+        }
+    }
+
+  template<>
+    inline void
+    _Sp_counted_base<_S_single>::_M_weak_add_ref() noexcept
+    { ++_M_weak_count; }
+
+  template<>
+    inline void
+    _Sp_counted_base<_S_single>::_M_weak_release() noexcept
+    {
+      if (--_M_weak_count == 0)
+        _M_destroy();
+    }
+
+  template<>
+    inline long
+    _Sp_counted_base<_S_single>::_M_get_use_count() const noexcept
+    { return _M_use_count; }
+
 
   // Forward declarations.
   template<typename _Tp, _Lock_policy _Lp = __default_lock_policy>
@@ -82,172 +362,203 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
 
   // Counted ptr with no deleter or allocator support
   template<typename _Ptr, _Lock_policy _Lp>
-    class _Sp_counted_ptr : public _Sp_counted_base<_Lp>
+    class _Sp_counted_ptr final : public _Sp_counted_base<_Lp>
     {
     public:
       explicit
-      _Sp_counted_ptr(_Ptr __p)
+      _Sp_counted_ptr(_Ptr __p) noexcept
       : _M_ptr(__p) { }
 
       virtual void
-      _M_dispose() // nothrow
+      _M_dispose() noexcept
       { delete _M_ptr; }
 
       virtual void
-      _M_destroy() // nothrow
+      _M_destroy() noexcept
       { delete this; }
 
       virtual void*
-      _M_get_deleter(const std::type_info&)
-      { return 0; }
+      _M_get_deleter(const std::type_info&) noexcept
+      { return nullptr; }
 
       _Sp_counted_ptr(const _Sp_counted_ptr&) = delete;
       _Sp_counted_ptr& operator=(const _Sp_counted_ptr&) = delete;
 
-    protected:
-      _Ptr             _M_ptr;  // copy constructor must not throw
+    private:
+      _Ptr             _M_ptr;
     };
 
   template<>
     inline void
-    _Sp_counted_ptr<nullptr_t, _S_single>::_M_dispose() { }
+    _Sp_counted_ptr<nullptr_t, _S_single>::_M_dispose() noexcept { }
 
   template<>
     inline void
-    _Sp_counted_ptr<nullptr_t, _S_mutex>::_M_dispose() { }
+    _Sp_counted_ptr<nullptr_t, _S_mutex>::_M_dispose() noexcept { }
 
   template<>
     inline void
-    _Sp_counted_ptr<nullptr_t, _S_atomic>::_M_dispose() { }
+    _Sp_counted_ptr<nullptr_t, _S_atomic>::_M_dispose() noexcept { }
+
+  template<int _Nm, typename _Tp,
+          bool __use_ebo = !__is_final(_Tp) && __is_empty(_Tp)>
+    struct _Sp_ebo_helper;
+
+  /// Specialization using EBO.
+  template<int _Nm, typename _Tp>
+    struct _Sp_ebo_helper<_Nm, _Tp, true> : private _Tp
+    {
+      explicit _Sp_ebo_helper(const _Tp& __tp) : _Tp(__tp) { }
+
+      static _Tp&
+      _S_get(_Sp_ebo_helper& __eboh) { return static_cast<_Tp&>(__eboh); }
+    };
+
+  /// Specialization not using EBO.
+  template<int _Nm, typename _Tp>
+    struct _Sp_ebo_helper<_Nm, _Tp, false>
+    {
+      explicit _Sp_ebo_helper(const _Tp& __tp) : _M_tp(__tp) { }
+
+      static _Tp&
+      _S_get(_Sp_ebo_helper& __eboh)
+      { return __eboh._M_tp; }
+
+    private:
+      _Tp _M_tp;
+    };
 
   // Support for custom deleter and/or allocator
   template<typename _Ptr, typename _Deleter, typename _Alloc, _Lock_policy _Lp>
-    class _Sp_counted_deleter : public _Sp_counted_ptr<_Ptr, _Lp>
+    class _Sp_counted_deleter final : public _Sp_counted_base<_Lp>
     {
-      typedef typename _Alloc::template
-         rebind<_Sp_counted_deleter>::other _My_alloc_type;
-
-      // Helper class that stores the Deleter and also acts as an allocator.
-      // Used to dispose of the owned pointer and the internal refcount
-      // Requires that copies of _Alloc can free each other's memory.
-      struct _My_Deleter
-      : public _My_alloc_type    // copy constructor must not throw
+      class _Impl : _Sp_ebo_helper<0, _Deleter>, _Sp_ebo_helper<1, _Alloc>
       {
-       _Deleter _M_del;         // copy constructor must not throw
-       _My_Deleter(_Deleter __d, const _Alloc& __a)
-         : _My_alloc_type(__a), _M_del(__d) { }
-      };
+       typedef _Sp_ebo_helper<0, _Deleter>     _Del_base;
+       typedef _Sp_ebo_helper<1, _Alloc>       _Alloc_base;
 
-    protected:
-      typedef _Sp_counted_ptr<_Ptr, _Lp> _Base_type;
+      public:
+       _Impl(_Ptr __p, _Deleter __d, const _Alloc& __a) noexcept
+       : _M_ptr(__p), _Del_base(__d), _Alloc_base(__a)
+       { }
+
+       _Deleter& _M_del() noexcept { return _Del_base::_S_get(*this); }
+       _Alloc& _M_alloc() noexcept { return _Alloc_base::_S_get(*this); }
+
+       _Ptr _M_ptr;
+      };
 
     public:
+      using __allocator_type = __alloc_rebind<_Alloc, _Sp_counted_deleter>;
+
       // __d(__p) must not throw.
-      _Sp_counted_deleter(_Ptr __p, _Deleter __d)
-      : _Base_type(__p), _M_del(__d, _Alloc()) { }
+      _Sp_counted_deleter(_Ptr __p, _Deleter __d) noexcept
+      : _M_impl(__p, __d, _Alloc()) { }
 
       // __d(__p) must not throw.
-      _Sp_counted_deleter(_Ptr __p, _Deleter __d, const _Alloc& __a)
-      : _Base_type(__p), _M_del(__d, __a) { }
+      _Sp_counted_deleter(_Ptr __p, _Deleter __d, const _Alloc& __a) noexcept
+      : _M_impl(__p, __d, __a) { }
+
+      ~_Sp_counted_deleter() noexcept { }
 
       virtual void
-      _M_dispose() // nothrow
-      { _M_del._M_del(_Base_type::_M_ptr); }
+      _M_dispose() noexcept
+      { _M_impl._M_del()(_M_impl._M_ptr); }
 
       virtual void
-      _M_destroy() // nothrow
+      _M_destroy() noexcept
       {
-       _My_alloc_type __a(_M_del);
+       __allocator_type __a(_M_impl._M_alloc());
+       __allocated_ptr<__allocator_type> __guard_ptr{ __a, this };
        this->~_Sp_counted_deleter();
-       __a.deallocate(this, 1);
       }
 
       virtual void*
-      _M_get_deleter(const std::type_info& __ti)
+      _M_get_deleter(const std::type_info& __ti) noexcept
       {
 #ifdef __GXX_RTTI
-        return __ti == typeid(_Deleter) ? &_M_del._M_del : 0;
+        return __ti == typeid(_Deleter) ? &_M_impl._M_del() : nullptr;
 #else
-        return 0;
+        return nullptr;
 #endif
       }
 
-    protected:
-      _My_Deleter      _M_del;  // copy constructor must not throw
+    private:
+      _Impl _M_impl;
     };
 
   // helpers for make_shared / allocate_shared
 
-  template<typename _Tp>
-    struct _Sp_destroy_inplace
-    {
-      void operator()(_Tp* __p) const { if (__p) __p->~_Tp(); }
-    };
-
   struct _Sp_make_shared_tag { };
 
   template<typename _Tp, typename _Alloc, _Lock_policy _Lp>
-    class _Sp_counted_ptr_inplace
-    : public _Sp_counted_deleter<_Tp*, _Sp_destroy_inplace<_Tp>, _Alloc, _Lp>
+    class _Sp_counted_ptr_inplace final : public _Sp_counted_base<_Lp>
     {
-      typedef _Sp_counted_deleter<_Tp*, _Sp_destroy_inplace<_Tp>, _Alloc, _Lp>
-       _Base_type;
+      class _Impl : _Sp_ebo_helper<0, _Alloc>
+      {
+       typedef _Sp_ebo_helper<0, _Alloc>       _A_base;
+
+      public:
+       explicit _Impl(_Alloc __a) noexcept : _A_base(__a) { }
+
+       _Alloc& _M_alloc() noexcept { return _A_base::_S_get(*this); }
+
+       __gnu_cxx::__aligned_buffer<_Tp> _M_storage;
+      };
 
     public:
-      explicit
-      _Sp_counted_ptr_inplace(_Alloc __a)
-      : _Base_type(static_cast<_Tp*>(0), _Sp_destroy_inplace<_Tp>(), __a)
-      , _M_storage()
-      {
-       void* __p = &_M_storage;
-       ::new (__p) _Tp();  // might throw
-       _Base_type::_Base_type::_M_ptr = static_cast<_Tp*>(__p);
-      }
+      using __allocator_type = __alloc_rebind<_Alloc, _Sp_counted_ptr_inplace>;
 
       template<typename... _Args>
        _Sp_counted_ptr_inplace(_Alloc __a, _Args&&... __args)
-       : _Base_type(static_cast<_Tp*>(0), _Sp_destroy_inplace<_Tp>(), __a)
-       , _M_storage()
+       : _M_impl(__a)
        {
-         void* __p = &_M_storage;
-         ::new (__p) _Tp(std::forward<_Args>(__args)...);  // might throw
-         _Base_type::_Base_type::_M_ptr = static_cast<_Tp*>(__p);
+         // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
+         // 2070.  allocate_shared should use allocator_traits<A>::construct
+         allocator_traits<_Alloc>::construct(__a, _M_ptr(),
+             std::forward<_Args>(__args)...); // might throw
        }
 
+      ~_Sp_counted_ptr_inplace() noexcept { }
+
+      virtual void
+      _M_dispose() noexcept
+      {
+       allocator_traits<_Alloc>::destroy(_M_impl._M_alloc(), _M_ptr());
+      }
+
       // Override because the allocator needs to know the dynamic type
       virtual void
-      _M_destroy() // nothrow
+      _M_destroy() noexcept
       {
-       typedef typename _Alloc::template
-           rebind<_Sp_counted_ptr_inplace>::other _My_alloc_type;
-       _My_alloc_type __a(_Base_type::_M_del);
+       __allocator_type __a(_M_impl._M_alloc());
+       __allocated_ptr<__allocator_type> __guard_ptr{ __a, this };
        this->~_Sp_counted_ptr_inplace();
-       __a.deallocate(this, 1);
       }
 
       // Sneaky trick so __shared_ptr can get the managed pointer
       virtual void*
-      _M_get_deleter(const std::type_info& __ti)
+      _M_get_deleter(const std::type_info& __ti) noexcept
       {
 #ifdef __GXX_RTTI
-       return __ti == typeid(_Sp_make_shared_tag)
-              ? static_cast<void*>(&_M_storage)
-              : _Base_type::_M_get_deleter(__ti);
-#else
-        return 0;
+       if (__ti == typeid(_Sp_make_shared_tag))
+         return const_cast<typename remove_cv<_Tp>::type*>(_M_ptr());
 #endif
+       return nullptr;
       }
 
     private:
-      typename aligned_storage<sizeof(_Tp), alignment_of<_Tp>::value>::type
-       _M_storage;
+      _Tp* _M_ptr() noexcept { return _M_impl._M_storage._M_ptr(); }
+
+      _Impl _M_impl;
     };
 
+
   template<_Lock_policy _Lp>
     class __shared_count
     {
     public:
-      __shared_count() : _M_pi(0) // nothrow
+      constexpr __shared_count() noexcept : _M_pi(0)
       { }
 
       template<typename _Ptr>
@@ -266,102 +577,93 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
        }
 
       template<typename _Ptr, typename _Deleter>
-       __shared_count(_Ptr __p, _Deleter __d) : _M_pi(0)
-       {
-         // The allocator's value_type doesn't matter, will rebind it anyway.
-         typedef std::allocator<int> _Alloc;
-         typedef _Sp_counted_deleter<_Ptr, _Deleter, _Alloc, _Lp> _Sp_cd_type;
-         typedef std::allocator<_Sp_cd_type> _Alloc2;
-         _Alloc2 __a2;
-         __try
-           {
-             _M_pi = __a2.allocate(1);
-             ::new(static_cast<void*>(_M_pi)) _Sp_cd_type(__p, __d);
-           }
-         __catch(...)
-           {
-             __d(__p); // Call _Deleter on __p.
-             if (_M_pi)
-               __a2.deallocate(static_cast<_Sp_cd_type*>(_M_pi), 1);
-             __throw_exception_again;
-           }
-       }
+       __shared_count(_Ptr __p, _Deleter __d)
+       : __shared_count(__p, std::move(__d), allocator<void>())
+       { }
 
       template<typename _Ptr, typename _Deleter, typename _Alloc>
        __shared_count(_Ptr __p, _Deleter __d, _Alloc __a) : _M_pi(0)
        {
          typedef _Sp_counted_deleter<_Ptr, _Deleter, _Alloc, _Lp> _Sp_cd_type;
-         typedef typename _Alloc::template rebind<_Sp_cd_type>::other _Alloc2;
-         _Alloc2 __a2(__a);
          __try
            {
-             _M_pi = __a2.allocate(1);
-             ::new(static_cast<void*>(_M_pi)) _Sp_cd_type(__p, __d, __a);
+             typename _Sp_cd_type::__allocator_type __a2(__a);
+             auto __guard = std::__allocate_guarded(__a2);
+             _Sp_cd_type* __mem = __guard.get();
+             ::new (__mem) _Sp_cd_type(__p, std::move(__d), std::move(__a));
+             _M_pi = __mem;
+             __guard = nullptr;
            }
          __catch(...)
            {
              __d(__p); // Call _Deleter on __p.
-             if (_M_pi)
-               __a2.deallocate(static_cast<_Sp_cd_type*>(_M_pi), 1);
              __throw_exception_again;
            }
        }
 
       template<typename _Tp, typename _Alloc, typename... _Args>
-       __shared_count(_Sp_make_shared_tag, _Tp*, _Alloc __a, _Args&&... __args)
+       __shared_count(_Sp_make_shared_tag, _Tp*, const _Alloc& __a,
+                      _Args&&... __args)
        : _M_pi(0)
        {
          typedef _Sp_counted_ptr_inplace<_Tp, _Alloc, _Lp> _Sp_cp_type;
-         typedef typename _Alloc::template rebind<_Sp_cp_type>::other _Alloc2;
-         _Alloc2 __a2(__a);
-         __try
-           {
-             _M_pi = __a2.allocate(1);
-             ::new(static_cast<void*>(_M_pi)) _Sp_cp_type(__a,
-                   std::forward<_Args>(__args)...);
-           }
-         __catch(...)
-           {
-             if (_M_pi)
-               __a2.deallocate(static_cast<_Sp_cp_type*>(_M_pi), 1);
-             __throw_exception_again;
-           }
+         typename _Sp_cp_type::__allocator_type __a2(__a);
+         auto __guard = std::__allocate_guarded(__a2);
+         _Sp_cp_type* __mem = __guard.get();
+         ::new (__mem) _Sp_cp_type(std::move(__a),
+                                   std::forward<_Args>(__args)...);
+         _M_pi = __mem;
+         __guard = nullptr;
        }
 
-#if _GLIBCXX_DEPRECATED
+#if _GLIBCXX_USE_DEPRECATED
       // Special case for auto_ptr<_Tp> to provide the strong guarantee.
       template<typename _Tp>
         explicit
-       __shared_count(std::auto_ptr<_Tp>&& __r)
-       : _M_pi(new _Sp_counted_ptr<_Tp*, _Lp>(__r.get()))
-       { __r.release(); }
+       __shared_count(std::auto_ptr<_Tp>&& __r);
 #endif
 
       // Special case for unique_ptr<_Tp,_Del> to provide the strong guarantee.
       template<typename _Tp, typename _Del>
         explicit
-       __shared_count(std::unique_ptr<_Tp, _Del>&& __r)
-       : _M_pi(_S_create_from_up(std::move(__r)))
-       { __r.release(); }
+       __shared_count(std::unique_ptr<_Tp, _Del>&& __r) : _M_pi(0)
+       {
+         using _Ptr = typename unique_ptr<_Tp, _Del>::pointer;
+         using _Del2 = typename conditional<is_reference<_Del>::value,
+             reference_wrapper<typename remove_reference<_Del>::type>,
+             _Del>::type;
+         using _Sp_cd_type
+           = _Sp_counted_deleter<_Ptr, _Del2, allocator<void>, _Lp>;
+         using _Alloc = allocator<_Sp_cd_type>;
+         using _Alloc_traits = allocator_traits<_Alloc>;
+         _Alloc __a;
+         _Sp_cd_type* __mem = _Alloc_traits::allocate(__a, 1);
+         _Alloc_traits::construct(__a, __mem, __r.release(),
+                                  __r.get_deleter());  // non-throwing
+         _M_pi = __mem;
+       }
 
       // Throw bad_weak_ptr when __r._M_get_use_count() == 0.
       explicit __shared_count(const __weak_count<_Lp>& __r);
 
-      ~__shared_count() // nothrow
+      // Does not throw if __r._M_get_use_count() == 0, caller must check.
+      explicit __shared_count(const __weak_count<_Lp>& __r, std::nothrow_t);
+
+      ~__shared_count() noexcept
       {
-       if (_M_pi != 0)
+       if (_M_pi != nullptr)
          _M_pi->_M_release();
       }
 
-      __shared_count(const __shared_count& __r)
-      : _M_pi(__r._M_pi) // nothrow
+      __shared_count(const __shared_count& __r) noexcept
+      : _M_pi(__r._M_pi)
       {
        if (_M_pi != 0)
          _M_pi->_M_add_ref_copy();
       }
 
       __shared_count&
-      operator=(const __shared_count& __r) // nothrow
+      operator=(const __shared_count& __r) noexcept
       {
        _Sp_counted_base<_Lp>* __tmp = __r._M_pi;
        if (__tmp != _M_pi)
@@ -376,7 +678,7 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
       }
 
       void
-      _M_swap(__shared_count& __r) // nothrow
+      _M_swap(__shared_count& __r) noexcept
       {
        _Sp_counted_base<_Lp>* __tmp = __r._M_pi;
        __r._M_pi = _M_pi;
@@ -384,53 +686,33 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
       }
 
       long
-      _M_get_use_count() const // nothrow
+      _M_get_use_count() const noexcept
       { return _M_pi != 0 ? _M_pi->_M_get_use_count() : 0; }
 
       bool
-      _M_unique() const // nothrow
+      _M_unique() const noexcept
       { return this->_M_get_use_count() == 1; }
 
       void*
-      _M_get_deleter(const std::type_info& __ti) const
-      { return _M_pi ? _M_pi->_M_get_deleter(__ti) : 0; }
+      _M_get_deleter(const std::type_info& __ti) const noexcept
+      { return _M_pi ? _M_pi->_M_get_deleter(__ti) : nullptr; }
 
       bool
-      _M_less(const __shared_count& __rhs) const
+      _M_less(const __shared_count& __rhs) const noexcept
       { return std::less<_Sp_counted_base<_Lp>*>()(this->_M_pi, __rhs._M_pi); }
 
       bool
-      _M_less(const __weak_count<_Lp>& __rhs) const
+      _M_less(const __weak_count<_Lp>& __rhs) const noexcept
       { return std::less<_Sp_counted_base<_Lp>*>()(this->_M_pi, __rhs._M_pi); }
 
       // Friend function injected into enclosing namespace and found by ADL
       friend inline bool
-      operator==(const __shared_count& __a, const __shared_count& __b)
+      operator==(const __shared_count& __a, const __shared_count& __b) noexcept
       { return __a._M_pi == __b._M_pi; }
 
     private:
       friend class __weak_count<_Lp>;
 
-      template<typename _Tp, typename _Del>
-       static _Sp_counted_base<_Lp>*
-       _S_create_from_up(std::unique_ptr<_Tp, _Del>&& __r,
-         typename std::enable_if<!std::is_reference<_Del>::value>::type* = 0)
-       {
-         return new _Sp_counted_deleter<_Tp*, _Del, std::allocator<_Tp>,
-           _Lp>(__r.get(), __r.get_deleter());
-       }
-
-      template<typename _Tp, typename _Del>
-       static _Sp_counted_base<_Lp>*
-       _S_create_from_up(std::unique_ptr<_Tp, _Del>&& __r,
-         typename std::enable_if<std::is_reference<_Del>::value>::type* = 0)
-       {
-         typedef typename std::remove_reference<_Del>::type _Del1;
-         typedef std::reference_wrapper<_Del1> _Del2;
-         return new _Sp_counted_deleter<_Tp*, _Del2, std::allocator<_Tp>,
-           _Lp>(__r.get(), std::ref(__r.get_deleter()));
-       }
-
       _Sp_counted_base<_Lp>*  _M_pi;
     };
 
@@ -439,29 +721,31 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
     class __weak_count
     {
     public:
-      __weak_count() : _M_pi(0) // nothrow
+      constexpr __weak_count() noexcept : _M_pi(0)
       { }
 
-      __weak_count(const __shared_count<_Lp>& __r) : _M_pi(__r._M_pi) // nothrow
+      __weak_count(const __shared_count<_Lp>& __r) noexcept
+      : _M_pi(__r._M_pi)
       {
        if (_M_pi != 0)
          _M_pi->_M_weak_add_ref();
       }
 
-      __weak_count(const __weak_count<_Lp>& __r) : _M_pi(__r._M_pi) // nothrow
+      __weak_count(const __weak_count<_Lp>& __r) noexcept
+      : _M_pi(__r._M_pi)
       {
        if (_M_pi != 0)
          _M_pi->_M_weak_add_ref();
       }
 
-      ~__weak_count() // nothrow
+      ~__weak_count() noexcept
       {
        if (_M_pi != 0)
          _M_pi->_M_weak_release();
       }
 
       __weak_count<_Lp>&
-      operator=(const __shared_count<_Lp>& __r) // nothrow
+      operator=(const __shared_count<_Lp>& __r) noexcept
       {
        _Sp_counted_base<_Lp>* __tmp = __r._M_pi;
        if (__tmp != 0)
@@ -473,7 +757,7 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
       }
 
       __weak_count<_Lp>&
-      operator=(const __weak_count<_Lp>& __r) // nothrow
+      operator=(const __weak_count<_Lp>& __r) noexcept
       {
        _Sp_counted_base<_Lp>* __tmp = __r._M_pi;
        if (__tmp != 0)
@@ -485,7 +769,7 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
       }
 
       void
-      _M_swap(__weak_count<_Lp>& __r) // nothrow
+      _M_swap(__weak_count<_Lp>& __r) noexcept
       {
        _Sp_counted_base<_Lp>* __tmp = __r._M_pi;
        __r._M_pi = _M_pi;
@@ -493,20 +777,20 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
       }
 
       long
-      _M_get_use_count() const // nothrow
+      _M_get_use_count() const noexcept
       { return _M_pi != 0 ? _M_pi->_M_get_use_count() : 0; }
 
       bool
-      _M_less(const __weak_count& __rhs) const
+      _M_less(const __weak_count& __rhs) const noexcept
       { return std::less<_Sp_counted_base<_Lp>*>()(this->_M_pi, __rhs._M_pi); }
 
       bool
-      _M_less(const __shared_count<_Lp>& __rhs) const
+      _M_less(const __shared_count<_Lp>& __rhs) const noexcept
       { return std::less<_Sp_counted_base<_Lp>*>()(this->_M_pi, __rhs._M_pi); }
 
       // Friend function injected into enclosing namespace and found by ADL
       friend inline bool
-      operator==(const __weak_count& __a, const __weak_count& __b)
+      operator==(const __weak_count& __a, const __weak_count& __b) noexcept
       { return __a._M_pi == __b._M_pi; }
 
     private:
@@ -517,15 +801,27 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
 
   // Now that __weak_count is defined we can define this constructor:
   template<_Lock_policy _Lp>
-    inline __shared_count<_Lp>:: __shared_count(const __weak_count<_Lp>& __r)
+    inline
+    __shared_count<_Lp>::__shared_count(const __weak_count<_Lp>& __r)
     : _M_pi(__r._M_pi)
     {
-      if (_M_pi != 0)
+      if (_M_pi != nullptr)
        _M_pi->_M_add_ref_lock();
       else
        __throw_bad_weak_ptr();
     }
 
+  // Now that __weak_count is defined we can define this constructor:
+  template<_Lock_policy _Lp>
+    inline
+    __shared_count<_Lp>::
+    __shared_count(const __weak_count<_Lp>& __r, std::nothrow_t)
+    : _M_pi(__r._M_pi)
+    {
+      if (_M_pi != nullptr)
+       if (!_M_pi->_M_add_ref_lock_nothrow())
+         _M_pi = nullptr;
+    }
 
   // Support for enable_shared_from_this.
 
@@ -534,18 +830,18 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
     void
     __enable_shared_from_this_helper(const __shared_count<_Lp>&,
                                     const __enable_shared_from_this<_Tp1,
-                                    _Lp>*, const _Tp2*);
+                                    _Lp>*, const _Tp2*) noexcept;
 
   // Friend of enable_shared_from_this.
   template<typename _Tp1, typename _Tp2>
     void
     __enable_shared_from_this_helper(const __shared_count<>&,
                                     const enable_shared_from_this<_Tp1>*,
-                                    const _Tp2*);
+                                    const _Tp2*) noexcept;
 
   template<_Lock_policy _Lp>
     inline void
-    __enable_shared_from_this_helper(const __shared_count<_Lp>&, ...)
+    __enable_shared_from_this_helper(const __shared_count<_Lp>&, ...) noexcept
     { }
 
 
@@ -555,13 +851,16 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
     public:
       typedef _Tp   element_type;
 
-      __shared_ptr() : _M_ptr(0), _M_refcount() // never throws
+      constexpr __shared_ptr() noexcept
+      : _M_ptr(0), _M_refcount()
       { }
 
       template<typename _Tp1>
-       explicit __shared_ptr(_Tp1* __p) : _M_ptr(__p), _M_refcount(__p)
+       explicit __shared_ptr(_Tp1* __p)
+        : _M_ptr(__p), _M_refcount(__p)
        {
          __glibcxx_function_requires(_ConvertibleConcept<_Tp1*, _Tp*>)
+         static_assert( !is_void<_Tp1>::value, "incomplete type" );
          static_assert( sizeof(_Tp1) > 0, "incomplete type" );
          __enable_shared_from_this_helper(_M_refcount, __p, __p);
        }
@@ -576,8 +875,8 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
        }
 
       template<typename _Tp1, typename _Deleter, typename _Alloc>
-       __shared_ptr(_Tp1* __p, _Deleter __d, const _Alloc& __a)
-       : _M_ptr(__p), _M_refcount(__p, __d, __a)
+       __shared_ptr(_Tp1* __p, _Deleter __d, _Alloc __a)
+       : _M_ptr(__p), _M_refcount(__p, __d, std::move(__a))
        {
          __glibcxx_function_requires(_ConvertibleConcept<_Tp1*, _Tp*>)
          // TODO requires _Deleter CopyConstructible and __d(__p) well-formed
@@ -590,34 +889,37 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
        { }
 
       template<typename _Deleter, typename _Alloc>
-       __shared_ptr(nullptr_t __p, _Deleter __d, const _Alloc& __a)
-       : _M_ptr(0), _M_refcount(__p, __d, __a)
+        __shared_ptr(nullptr_t __p, _Deleter __d, _Alloc __a)
+       : _M_ptr(0), _M_refcount(__p, __d, std::move(__a))
        { }
 
       template<typename _Tp1>
-       __shared_ptr(const __shared_ptr<_Tp1, _Lp>& __r, _Tp* __p)
+       __shared_ptr(const __shared_ptr<_Tp1, _Lp>& __r, _Tp* __p) noexcept
        : _M_ptr(__p), _M_refcount(__r._M_refcount) // never throws
        { }
 
-      //  generated copy constructor, assignment, destructor are fine.
+      __shared_ptr(const __shared_ptr&) noexcept = default;
+      __shared_ptr& operator=(const __shared_ptr&) noexcept = default;
+      ~__shared_ptr() = default;
 
-      template<typename _Tp1>
-       __shared_ptr(const __shared_ptr<_Tp1, _Lp>& __r)
-       : _M_ptr(__r._M_ptr), _M_refcount(__r._M_refcount) // never throws
-       { __glibcxx_function_requires(_ConvertibleConcept<_Tp1*, _Tp*>) }
+      template<typename _Tp1, typename = typename
+              std::enable_if<std::is_convertible<_Tp1*, _Tp*>::value>::type>
+       __shared_ptr(const __shared_ptr<_Tp1, _Lp>& __r) noexcept
+       : _M_ptr(__r._M_ptr), _M_refcount(__r._M_refcount)
+       { }
 
-      __shared_ptr(__shared_ptr&& __r)
-      : _M_ptr(__r._M_ptr), _M_refcount() // never throws
+      __shared_ptr(__shared_ptr&& __r) noexcept
+      : _M_ptr(__r._M_ptr), _M_refcount()
       {
        _M_refcount._M_swap(__r._M_refcount);
        __r._M_ptr = 0;
       }
 
-      template<typename _Tp1>
-       __shared_ptr(__shared_ptr<_Tp1, _Lp>&& __r)
-       : _M_ptr(__r._M_ptr), _M_refcount() // never throws
+      template<typename _Tp1, typename = typename
+              std::enable_if<std::is_convertible<_Tp1*, _Tp*>::value>::type>
+       __shared_ptr(__shared_ptr<_Tp1, _Lp>&& __r) noexcept
+       : _M_ptr(__r._M_ptr), _M_refcount()
        {
-         __glibcxx_function_requires(_ConvertibleConcept<_Tp1*, _Tp*>)
          _M_refcount._M_swap(__r._M_refcount);
          __r._M_ptr = 0;
        }
@@ -639,39 +941,29 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
        : _M_ptr(__r.get()), _M_refcount()
        {
          __glibcxx_function_requires(_ConvertibleConcept<_Tp1*, _Tp*>)
-         _Tp1* __tmp = __r.get();
+         auto __raw = _S_raw_ptr(__r.get());
          _M_refcount = __shared_count<_Lp>(std::move(__r));
-         __enable_shared_from_this_helper(_M_refcount, __tmp, __tmp);
+         __enable_shared_from_this_helper(_M_refcount, __raw, __raw);
        }
 
-#if _GLIBCXX_DEPRECATED
+#if _GLIBCXX_USE_DEPRECATED
       // Postcondition: use_count() == 1 and __r.get() == 0
       template<typename _Tp1>
-       __shared_ptr(std::auto_ptr<_Tp1>&& __r)
-       : _M_ptr(__r.get()), _M_refcount()
-       {
-         __glibcxx_function_requires(_ConvertibleConcept<_Tp1*, _Tp*>)
-         static_assert( sizeof(_Tp1) > 0, "incomplete type" );
-         _Tp1* __tmp = __r.get();
-         _M_refcount = __shared_count<_Lp>(std::move(__r));
-         __enable_shared_from_this_helper(_M_refcount, __tmp, __tmp);
-       }
+       __shared_ptr(std::auto_ptr<_Tp1>&& __r);
 #endif
 
-      /* TODO: use delegating constructor */
-      __shared_ptr(nullptr_t) : _M_ptr(0), _M_refcount() // never throws
-      { }
+      constexpr __shared_ptr(nullptr_t) noexcept : __shared_ptr() { }
 
       template<typename _Tp1>
        __shared_ptr&
-       operator=(const __shared_ptr<_Tp1, _Lp>& __r) // never throws
+       operator=(const __shared_ptr<_Tp1, _Lp>& __r) noexcept
        {
          _M_ptr = __r._M_ptr;
          _M_refcount = __r._M_refcount; // __shared_count::op= doesn't throw
          return *this;
        }
 
-#if _GLIBCXX_DEPRECATED
+#if _GLIBCXX_USE_DEPRECATED
       template<typename _Tp1>
        __shared_ptr&
        operator=(std::auto_ptr<_Tp1>&& __r)
@@ -682,7 +974,7 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
 #endif
 
       __shared_ptr&
-      operator=(__shared_ptr&& __r)
+      operator=(__shared_ptr&& __r) noexcept
       {
        __shared_ptr(std::move(__r)).swap(*this);
        return *this;
@@ -690,7 +982,7 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
 
       template<class _Tp1>
        __shared_ptr&
-       operator=(__shared_ptr<_Tp1, _Lp>&& __r)
+       operator=(__shared_ptr<_Tp1, _Lp>&& __r) noexcept
        {
          __shared_ptr(std::move(__r)).swap(*this);
          return *this;
@@ -705,7 +997,7 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
        }
 
       void
-      reset() // never throws
+      reset() noexcept
       { __shared_ptr().swap(*this); }
 
       template<typename _Tp1>
@@ -724,41 +1016,41 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
 
       template<typename _Tp1, typename _Deleter, typename _Alloc>
        void
-       reset(_Tp1* __p, _Deleter __d, const _Alloc& __a)
-       { __shared_ptr(__p, __d, __a).swap(*this); }
+        reset(_Tp1* __p, _Deleter __d, _Alloc __a)
+        { __shared_ptr(__p, __d, std::move(__a)).swap(*this); }
 
       // Allow class instantiation when _Tp is [cv-qual] void.
       typename std::add_lvalue_reference<_Tp>::type
-      operator*() const // never throws
+      operator*() const noexcept
       {
        _GLIBCXX_DEBUG_ASSERT(_M_ptr != 0);
        return *_M_ptr;
       }
 
       _Tp*
-      operator->() const // never throws
+      operator->() const noexcept
       {
        _GLIBCXX_DEBUG_ASSERT(_M_ptr != 0);
        return _M_ptr;
       }
 
       _Tp*
-      get() const // never throws
+      get() const noexcept
       { return _M_ptr; }
 
       explicit operator bool() const // never throws
       { return _M_ptr == 0 ? false : true; }
 
       bool
-      unique() const // never throws
+      unique() const noexcept
       { return _M_refcount._M_unique(); }
 
       long
-      use_count() const // never throws
+      use_count() const noexcept
       { return _M_refcount._M_get_use_count(); }
 
       void
-      swap(__shared_ptr<_Tp, _Lp>& __other) // never throws
+      swap(__shared_ptr<_Tp, _Lp>& __other) noexcept
       {
        std::swap(_M_ptr, __other._M_ptr);
        _M_refcount._M_swap(__other._M_refcount);
@@ -778,7 +1070,8 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
     protected:
       // This constructor is non-standard, it is used by allocate_shared.
       template<typename _Alloc, typename... _Args>
-       __shared_ptr(_Sp_make_shared_tag __tag, _Alloc __a, _Args&&... __args)
+       __shared_ptr(_Sp_make_shared_tag __tag, const _Alloc& __a,
+                    _Args&&... __args)
        : _M_ptr(), _M_refcount(__tag, (_Tp*)0, __a,
                                std::forward<_Args>(__args)...)
        {
@@ -794,79 +1087,179 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
         {
           void operator()(_Tp* __ptr)
           {
-            _M_alloc.destroy(__ptr);
-            _M_alloc.deallocate(__ptr, 1);
+           __allocated_ptr<_Alloc> __guard{ _M_alloc, __ptr };
+           allocator_traits<_Alloc>::destroy(_M_alloc, __guard.get());
           }
           _Alloc _M_alloc;
         };
 
       template<typename _Alloc, typename... _Args>
-       __shared_ptr(_Sp_make_shared_tag __tag, _Alloc __a, _Args&&... __args)
+       __shared_ptr(_Sp_make_shared_tag __tag, const _Alloc& __a,
+                    _Args&&... __args)
        : _M_ptr(), _M_refcount()
-        {
-         typedef typename _Alloc::template rebind<_Tp>::other _Alloc2;
-          _Deleter<_Alloc2> __del = { _Alloc2(__a) };
-          _M_ptr = __del._M_alloc.allocate(1);
-         __try
-           {
-              __del._M_alloc.construct(_M_ptr, std::forward<_Args>(__args)...);
-           }
-         __catch(...)
-           {
-              __del._M_alloc.deallocate(_M_ptr, 1);
-             __throw_exception_again;
-           }
-          __shared_count<_Lp> __count(_M_ptr, __del, __del._M_alloc);
-          _M_refcount._M_swap(__count);
+       {
+         typedef typename allocator_traits<_Alloc>::template
+           rebind_traits<_Tp> __traits;
+         _Deleter<typename __traits::allocator_type> __del = { __a };
+         auto __guard = std::__allocate_guarded(__del._M_alloc);
+         _M_ptr = __guard.get();
+         // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
+         // 2070. allocate_shared should use allocator_traits<A>::construct
+         __traits::construct(__del._M_alloc, _M_ptr,
+                             std::forward<_Args>(__args)...);
+         __guard = nullptr;
+         __shared_count<_Lp> __count(_M_ptr, __del, __del._M_alloc);
+         _M_refcount._M_swap(__count);
          __enable_shared_from_this_helper(_M_refcount, _M_ptr, _M_ptr);
-        }
+       }
 #endif
 
       template<typename _Tp1, _Lock_policy _Lp1, typename _Alloc,
               typename... _Args>
        friend __shared_ptr<_Tp1, _Lp1>
-       __allocate_shared(_Alloc __a, _Args&&... __args);
+       __allocate_shared(const _Alloc& __a, _Args&&... __args);
+
+      // This constructor is used by __weak_ptr::lock() and
+      // shared_ptr::shared_ptr(const weak_ptr&, std::nothrow_t).
+      __shared_ptr(const __weak_ptr<_Tp, _Lp>& __r, std::nothrow_t)
+      : _M_refcount(__r._M_refcount, std::nothrow)
+      {
+       _M_ptr = _M_refcount._M_get_use_count() ? __r._M_ptr : nullptr;
+      }
+
+      friend class __weak_ptr<_Tp, _Lp>;
 
     private:
       void*
-      _M_get_deleter(const std::type_info& __ti) const
+      _M_get_deleter(const std::type_info& __ti) const noexcept
       { return _M_refcount._M_get_deleter(__ti); }
 
+      template<typename _Tp1>
+       static _Tp1*
+       _S_raw_ptr(_Tp1* __ptr)
+       { return __ptr; }
+
+      template<typename _Tp1>
+       static auto
+       _S_raw_ptr(_Tp1 __ptr) -> decltype(std::__addressof(*__ptr))
+       { return std::__addressof(*__ptr); }
+
       template<typename _Tp1, _Lock_policy _Lp1> friend class __shared_ptr;
       template<typename _Tp1, _Lock_policy _Lp1> friend class __weak_ptr;
 
       template<typename _Del, typename _Tp1, _Lock_policy _Lp1>
-       friend _Del* get_deleter(const __shared_ptr<_Tp1, _Lp1>&);
+       friend _Del* get_deleter(const __shared_ptr<_Tp1, _Lp1>&) noexcept;
 
       _Tp*                _M_ptr;         // Contained pointer.
       __shared_count<_Lp>  _M_refcount;    // Reference counter.
     };
 
 
-  // 20.8.13.2.7 shared_ptr comparisons
+  // 20.7.2.2.7 shared_ptr comparisons
   template<typename _Tp1, typename _Tp2, _Lock_policy _Lp>
     inline bool
     operator==(const __shared_ptr<_Tp1, _Lp>& __a,
-              const __shared_ptr<_Tp2, _Lp>& __b)
+              const __shared_ptr<_Tp2, _Lp>& __b) noexcept
     { return __a.get() == __b.get(); }
 
+  template<typename _Tp, _Lock_policy _Lp>
+    inline bool
+    operator==(const __shared_ptr<_Tp, _Lp>& __a, nullptr_t) noexcept
+    { return !__a; }
+
+  template<typename _Tp, _Lock_policy _Lp>
+    inline bool
+    operator==(nullptr_t, const __shared_ptr<_Tp, _Lp>& __a) noexcept
+    { return !__a; }
+
   template<typename _Tp1, typename _Tp2, _Lock_policy _Lp>
     inline bool
     operator!=(const __shared_ptr<_Tp1, _Lp>& __a,
-              const __shared_ptr<_Tp2, _Lp>& __b)
+              const __shared_ptr<_Tp2, _Lp>& __b) noexcept
     { return __a.get() != __b.get(); }
 
+  template<typename _Tp, _Lock_policy _Lp>
+    inline bool
+    operator!=(const __shared_ptr<_Tp, _Lp>& __a, nullptr_t) noexcept
+    { return (bool)__a; }
+
+  template<typename _Tp, _Lock_policy _Lp>
+    inline bool
+    operator!=(nullptr_t, const __shared_ptr<_Tp, _Lp>& __a) noexcept
+    { return (bool)__a; }
+
   template<typename _Tp1, typename _Tp2, _Lock_policy _Lp>
     inline bool
     operator<(const __shared_ptr<_Tp1, _Lp>& __a,
-             const __shared_ptr<_Tp2, _Lp>& __b)
-    { return __a.get() < __b.get(); }
+             const __shared_ptr<_Tp2, _Lp>& __b) noexcept
+    {
+      typedef typename std::common_type<_Tp1*, _Tp2*>::type _CT;
+      return std::less<_CT>()(__a.get(), __b.get());
+    }
+
+  template<typename _Tp, _Lock_policy _Lp>
+    inline bool
+    operator<(const __shared_ptr<_Tp, _Lp>& __a, nullptr_t) noexcept
+    { return std::less<_Tp*>()(__a.get(), nullptr); }
+
+  template<typename _Tp, _Lock_policy _Lp>
+    inline bool
+    operator<(nullptr_t, const __shared_ptr<_Tp, _Lp>& __a) noexcept
+    { return std::less<_Tp*>()(nullptr, __a.get()); }
+
+  template<typename _Tp1, typename _Tp2, _Lock_policy _Lp>
+    inline bool
+    operator<=(const __shared_ptr<_Tp1, _Lp>& __a,
+              const __shared_ptr<_Tp2, _Lp>& __b) noexcept
+    { return !(__b < __a); }
+
+  template<typename _Tp, _Lock_policy _Lp>
+    inline bool
+    operator<=(const __shared_ptr<_Tp, _Lp>& __a, nullptr_t) noexcept
+    { return !(nullptr < __a); }
+
+  template<typename _Tp, _Lock_policy _Lp>
+    inline bool
+    operator<=(nullptr_t, const __shared_ptr<_Tp, _Lp>& __a) noexcept
+    { return !(__a < nullptr); }
+
+  template<typename _Tp1, typename _Tp2, _Lock_policy _Lp>
+    inline bool
+    operator>(const __shared_ptr<_Tp1, _Lp>& __a,
+             const __shared_ptr<_Tp2, _Lp>& __b) noexcept
+    { return (__b < __a); }
+
+  template<typename _Tp, _Lock_policy _Lp>
+    inline bool
+    operator>(const __shared_ptr<_Tp, _Lp>& __a, nullptr_t) noexcept
+    { return std::less<_Tp*>()(nullptr, __a.get()); }
+
+  template<typename _Tp, _Lock_policy _Lp>
+    inline bool
+    operator>(nullptr_t, const __shared_ptr<_Tp, _Lp>& __a) noexcept
+    { return std::less<_Tp*>()(__a.get(), nullptr); }
+
+  template<typename _Tp1, typename _Tp2, _Lock_policy _Lp>
+    inline bool
+    operator>=(const __shared_ptr<_Tp1, _Lp>& __a,
+              const __shared_ptr<_Tp2, _Lp>& __b) noexcept
+    { return !(__a < __b); }
+
+  template<typename _Tp, _Lock_policy _Lp>
+    inline bool
+    operator>=(const __shared_ptr<_Tp, _Lp>& __a, nullptr_t) noexcept
+    { return !(__a < nullptr); }
+
+  template<typename _Tp, _Lock_policy _Lp>
+    inline bool
+    operator>=(nullptr_t, const __shared_ptr<_Tp, _Lp>& __a) noexcept
+    { return !(nullptr < __a); }
 
   template<typename _Sp>
     struct _Sp_less : public binary_function<_Sp, _Sp, bool>
     {
       bool
-      operator()(const _Sp& __lhs, const _Sp& __rhs) const
+      operator()(const _Sp& __lhs, const _Sp& __rhs) const noexcept
       {
        typedef typename _Sp::element_type element_type;
        return std::less<element_type*>()(__lhs.get(), __rhs.get());
@@ -878,32 +1271,13 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
     : public _Sp_less<__shared_ptr<_Tp, _Lp>>
     { };
 
-  // XXX LessThanComparable<_Tp> concept should provide >, >= and <=
-  template<typename _Tp, _Lock_policy _Lp>
-    inline bool
-    operator>(const __shared_ptr<_Tp, _Lp>& __a,
-             const __shared_ptr<_Tp, _Lp>& __b)
-    { return __a.get() > __b.get(); }
-
-  template<typename _Tp, _Lock_policy _Lp>
-    inline bool
-    operator>=(const __shared_ptr<_Tp, _Lp>& __a,
-              const __shared_ptr<_Tp, _Lp>& __b)
-    { return __a.get() >= __b.get(); }
-
-  template<typename _Tp, _Lock_policy _Lp>
-    inline bool
-    operator<=(const __shared_ptr<_Tp, _Lp>& __a,
-              const __shared_ptr<_Tp, _Lp>& __b)
-    { return __a.get() <= __b.get(); }
-
-  // 2.2.3.8 shared_ptr specialized algorithms.
+  // 20.7.2.2.8 shared_ptr specialized algorithms.
   template<typename _Tp, _Lock_policy _Lp>
     inline void
-    swap(__shared_ptr<_Tp, _Lp>& __a, __shared_ptr<_Tp, _Lp>& __b)
+    swap(__shared_ptr<_Tp, _Lp>& __a, __shared_ptr<_Tp, _Lp>& __b) noexcept
     { __a.swap(__b); }
 
-  // 2.2.3.9 shared_ptr casts
+  // 20.7.2.2.9 shared_ptr casts
 
   // The seemingly equivalent code:
   // shared_ptr<_Tp, _Lp>(static_cast<_Tp*>(__r.get()))
@@ -912,7 +1286,7 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
   /// static_pointer_cast
   template<typename _Tp, typename _Tp1, _Lock_policy _Lp>
     inline __shared_ptr<_Tp, _Lp>
-    static_pointer_cast(const __shared_ptr<_Tp1, _Lp>& __r)
+    static_pointer_cast(const __shared_ptr<_Tp1, _Lp>& __r) noexcept
     { return __shared_ptr<_Tp, _Lp>(__r, static_cast<_Tp*>(__r.get())); }
 
   // The seemingly equivalent code:
@@ -922,7 +1296,7 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
   /// const_pointer_cast
   template<typename _Tp, typename _Tp1, _Lock_policy _Lp>
     inline __shared_ptr<_Tp, _Lp>
-    const_pointer_cast(const __shared_ptr<_Tp1, _Lp>& __r)
+    const_pointer_cast(const __shared_ptr<_Tp1, _Lp>& __r) noexcept
     { return __shared_ptr<_Tp, _Lp>(__r, const_cast<_Tp*>(__r.get())); }
 
   // The seemingly equivalent code:
@@ -932,7 +1306,7 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
   /// dynamic_pointer_cast
   template<typename _Tp, typename _Tp1, _Lock_policy _Lp>
     inline __shared_ptr<_Tp, _Lp>
-    dynamic_pointer_cast(const __shared_ptr<_Tp1, _Lp>& __r)
+    dynamic_pointer_cast(const __shared_ptr<_Tp1, _Lp>& __r) noexcept
     {
       if (_Tp* __p = dynamic_cast<_Tp*>(__r.get()))
        return __shared_ptr<_Tp, _Lp>(__r, __p);
@@ -946,10 +1320,13 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
     public:
       typedef _Tp element_type;
 
-      __weak_ptr() : _M_ptr(0), _M_refcount() // never throws
+      constexpr __weak_ptr() noexcept
+      : _M_ptr(0), _M_refcount()
       { }
 
-      // Generated copy constructor, assignment, destructor are fine.
+      __weak_ptr(const __weak_ptr&) noexcept = default;
+      __weak_ptr& operator=(const __weak_ptr&) noexcept = default;
+      ~__weak_ptr() = default;
 
       // The "obvious" converting constructor implementation:
       //
@@ -965,22 +1342,21 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
       //
       // It is not possible to avoid spurious access violations since
       // in multithreaded programs __r._M_ptr may be invalidated at any point.
-      template<typename _Tp1>
-       __weak_ptr(const __weak_ptr<_Tp1, _Lp>& __r)
-       : _M_refcount(__r._M_refcount) // never throws
-       {
-         __glibcxx_function_requires(_ConvertibleConcept<_Tp1*, _Tp*>)
-         _M_ptr = __r.lock().get();
-       }
-
-      template<typename _Tp1>
-       __weak_ptr(const __shared_ptr<_Tp1, _Lp>& __r)
-       : _M_ptr(__r._M_ptr), _M_refcount(__r._M_refcount) // never throws
-       { __glibcxx_function_requires(_ConvertibleConcept<_Tp1*, _Tp*>) }
+      template<typename _Tp1, typename = typename
+              std::enable_if<std::is_convertible<_Tp1*, _Tp*>::value>::type>
+       __weak_ptr(const __weak_ptr<_Tp1, _Lp>& __r) noexcept
+       : _M_refcount(__r._M_refcount)
+        { _M_ptr = __r.lock().get(); }
+
+      template<typename _Tp1, typename = typename
+              std::enable_if<std::is_convertible<_Tp1*, _Tp*>::value>::type>
+       __weak_ptr(const __shared_ptr<_Tp1, _Lp>& __r) noexcept
+       : _M_ptr(__r._M_ptr), _M_refcount(__r._M_refcount)
+       { }
 
       template<typename _Tp1>
        __weak_ptr&
-       operator=(const __weak_ptr<_Tp1, _Lp>& __r) // never throws
+       operator=(const __weak_ptr<_Tp1, _Lp>& __r) noexcept
        {
          _M_ptr = __r.lock().get();
          _M_refcount = __r._M_refcount;
@@ -989,7 +1365,7 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
 
       template<typename _Tp1>
        __weak_ptr&
-       operator=(const __shared_ptr<_Tp1, _Lp>& __r) // never throws
+       operator=(const __shared_ptr<_Tp1, _Lp>& __r) noexcept
        {
          _M_ptr = __r._M_ptr;
          _M_refcount = __r._M_refcount;
@@ -997,39 +1373,15 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
        }
 
       __shared_ptr<_Tp, _Lp>
-      lock() const // never throws
-      {
-#ifdef __GTHREADS
-       // Optimization: avoid throw overhead.
-       if (expired())
-         return __shared_ptr<element_type, _Lp>();
-
-       __try
-         {
-           return __shared_ptr<element_type, _Lp>(*this);
-         }
-       __catch(const bad_weak_ptr&)
-         {
-           // Q: How can we get here?
-           // A: Another thread may have invalidated r after the
-           //    use_count test above.
-           return __shared_ptr<element_type, _Lp>();
-         }
-
-#else
-       // Optimization: avoid try/catch overhead when single threaded.
-       return expired() ? __shared_ptr<element_type, _Lp>()
-                        : __shared_ptr<element_type, _Lp>(*this);
-
-#endif
-      } // XXX MT
+      lock() const noexcept
+      { return __shared_ptr<element_type, _Lp>(*this, std::nothrow); }
 
       long
-      use_count() const // never throws
+      use_count() const noexcept
       { return _M_refcount._M_get_use_count(); }
 
       bool
-      expired() const // never throws
+      expired() const noexcept
       { return _M_refcount._M_get_use_count() == 0; }
 
       template<typename _Tp1>
@@ -1043,11 +1395,11 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
        { return _M_refcount._M_less(__rhs._M_refcount); }
 
       void
-      reset() // never throws
+      reset() noexcept
       { __weak_ptr().swap(*this); }
 
       void
-      swap(__weak_ptr& __s) // never throws
+      swap(__weak_ptr& __s) noexcept
       {
        std::swap(_M_ptr, __s._M_ptr);
        _M_refcount._M_swap(__s._M_refcount);
@@ -1056,7 +1408,7 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
     private:
       // Used by __enable_shared_from_this.
       void
-      _M_assign(_Tp* __ptr, const __shared_count<_Lp>& __refcount)
+      _M_assign(_Tp* __ptr, const __shared_count<_Lp>& __refcount) noexcept
       {
        _M_ptr = __ptr;
        _M_refcount = __refcount;
@@ -1071,10 +1423,10 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
       __weak_count<_Lp>  _M_refcount;    // Reference counter.
     };
 
-  // 20.8.13.3.7 weak_ptr specialized algorithms.
+  // 20.7.2.3.6 weak_ptr specialized algorithms.
   template<typename _Tp, _Lock_policy _Lp>
     inline void
-    swap(__weak_ptr<_Tp, _Lp>& __a, __weak_ptr<_Tp, _Lp>& __b)
+    swap(__weak_ptr<_Tp, _Lp>& __a, __weak_ptr<_Tp, _Lp>& __b) noexcept
     { __a.swap(__b); }
 
   template<typename _Tp, typename _Tp1>
@@ -1108,12 +1460,12 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
     class __enable_shared_from_this
     {
     protected:
-      __enable_shared_from_this() { }
+      constexpr __enable_shared_from_this() noexcept { }
 
-      __enable_shared_from_this(const __enable_shared_from_this&) { }
+      __enable_shared_from_this(const __enable_shared_from_this&) noexcept { }
 
       __enable_shared_from_this&
-      operator=(const __enable_shared_from_this&)
+      operator=(const __enable_shared_from_this&) noexcept
       { return *this; }
 
       ~__enable_shared_from_this() { }
@@ -1130,14 +1482,14 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
     private:
       template<typename _Tp1>
        void
-       _M_weak_assign(_Tp1* __p, const __shared_count<_Lp>& __n) const
+       _M_weak_assign(_Tp1* __p, const __shared_count<_Lp>& __n) const noexcept
        { _M_weak_this._M_assign(__p, __n); }
 
       template<typename _Tp1>
        friend void
        __enable_shared_from_this_helper(const __shared_count<_Lp>& __pn,
                                         const __enable_shared_from_this* __pe,
-                                        const _Tp1* __px)
+                                        const _Tp1* __px) noexcept
        {
          if (__pe != 0)
            __pe->_M_weak_assign(const_cast<_Tp1*>(__px), __pn);
@@ -1149,10 +1501,10 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
 
   template<typename _Tp, _Lock_policy _Lp, typename _Alloc, typename... _Args>
     inline __shared_ptr<_Tp, _Lp>
-    __allocate_shared(_Alloc __a, _Args&&... __args)
+    __allocate_shared(const _Alloc& __a, _Args&&... __args)
     {
-      return __shared_ptr<_Tp, _Lp>(_Sp_make_shared_tag(),
-         std::forward<_Alloc>(__a), std::forward<_Args>(__args)...);
+      return __shared_ptr<_Tp, _Lp>(_Sp_make_shared_tag(), __a,
+                                   std::forward<_Args>(__args)...);
     }
 
   template<typename _Tp, _Lock_policy _Lp, typename... _Args>
@@ -1160,10 +1512,21 @@ _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
     __make_shared(_Args&&... __args)
     {
       typedef typename std::remove_const<_Tp>::type _Tp_nc;
-      return __allocate_shared<_Tp, _Lp>(std::allocator<_Tp_nc>(),
-                                        std::forward<_Args>(__args)...);
+      return std::__allocate_shared<_Tp, _Lp>(std::allocator<_Tp_nc>(),
+                                             std::forward<_Args>(__args)...);
     }
 
-_GLIBCXX_END_NAMESPACE
+  /// std::hash specialization for __shared_ptr.
+  template<typename _Tp, _Lock_policy _Lp>
+    struct hash<__shared_ptr<_Tp, _Lp>>
+    : public __hash_base<size_t, __shared_ptr<_Tp, _Lp>>
+    {
+      size_t
+      operator()(const __shared_ptr<_Tp, _Lp>& __s) const noexcept
+      { return std::hash<_Tp*>()(__s.get()); }
+    };
+
+_GLIBCXX_END_NAMESPACE_VERSION
+} // namespace
 
 #endif // _SHARED_PTR_BASE_H