C++之RAII惯用法

标签： raiic++fpfileinitializationclass

C++中的RAII全称是“Resource acquisition is initialization”，直译为“资源获取就是初始化”。可是这翻译并无显示出这个惯用法的真正内涵。RAII的好处在于它提供了一种资源自动管理的方式，当产生异常、回滚等现象时，RAII能够正确地释放掉资源。

举个常见的例子：

[cpp] view plain copy

void Func()  
{  
  FILE *fp;  
  char* filename = "test.txt";  
  if((fp=fopen(filename,"r"))==NULL)  
  {  
      printf("not open");  
      exit(0);  
  }  
  ... // 若是 在使用fp指针时产生异常 并退出  
       // 那么 fp文件就没有正常关闭  
      
  fclose(fp);  
}

在资源的获取到释放之间，咱们每每须要使用资源，但经常一些不可预计的异常是在使用过程当中产生，就会使资源的释放环节没有获得执行。

此时，就可让RAII惯用法大显身手了。

RAII的实现原理很简单，利用stack上的临时对象生命期是程序自动管理的这一特色，将咱们的资源释放操做封装在一个临时对象中。

具体示例代码以下：

[cpp] view plain copy

class Resource{};  
class RAII{  
public:  
    RAII(Resource* aResource):r_(aResource){} //获取资源  
    ~RAII() {delete r_;} //释放资源  
    Resource* get()    {return r_ ;} //访问资源  
private:  
    Resource* r_;  
};

好比文件操做的例子，咱们的RAII临时对象类就能够写成：

[cpp] view plain copy

class FileRAII{  
public:  
    FileRAII(FILE* aFile):file_(aFile){}  
    ~FileRAII() { fclose(file_); }//在析构函数中进行文件关闭  
    FILE* get() {return file_;}  
private:  
    FILE* file_;  
};

则上面这个打开文件的例子就能够用RAII改写为：

[cpp] view plain copy

void Func()  
{  
  FILE *fp;  
  char* filename = "test.txt";  
  if((fp=fopen(filename,"r"))==NULL)  
  {  
      printf("not open");  
      exit(0);  
  }  
  FileRAII fileRAII(fp);  
  ... // 若是 在使用fp指针时产生异常 并退出  
       // 那么 fileRAII在栈展开过程当中会被自动释放，析构函数也就会自动地将fp关闭  
    
  // 即便全部代码是都正确执行了，也无需手动释放fp，fileRAII它的生命期在此结束时，它的析构函数会自动执行！      
 }

这就是RAII的魅力，它免除了对须要谨慎使用资源时而产生的大量维护代码。在保证资源正确处理的状况下，还使得代码的可读性也提升了很多。

建立本身的RAII类

通常状况下，RAII临时对象不容许复制和赋值，固然更不容许在heap上建立，因此先写下一个RAII的base类，使子类私有继承Base类来禁用这些操做：

[cpp] view plain copy

class RAIIBase  
{  
public:  
    RAIIBase(){}  
    ~RAIIBase(){}//因为不能使用该类的指针，定义虚函数是彻底没有必要的  
      
    RAIIBase (const RAIIBase &);  
    RAIIBase & operator = (const RAIIBase &);  
    void * operator new(size_t size);   
    // 不定义任何成员  
};

当咱们要写本身的RAII类时就能够直接继承该类的实现：

[cpp] view plain copy

template<typename T>  
class ResourceHandle: private RAIIBase //私有继承 禁用Base的全部继承操做  
{  
public:  
    explicit ResourceHandle(T * aResource):r_(aResource){}//获取资源  
    ~ResourceHandle() {delete r_;} //释放资源  
    T *get()    {return r_ ;} //访问资源  
private:  
    T * r_;  
};

将Handle类作成模板类，这样就能够将class类型放入其中。另外， ResourceHandle能够根据不一样资源类型的释放形式来定义不一样的析构函数。

因为不能使用该类的指针，因此使用虚函数是没有意义的。

注：本身写的RAII类并无通过大量的实践，可能存在问题，请三思而慎用。这里只是记录下本身的实现想法。