C++之RAII惯用法
http://blog.csdn.net/hunter8777/article/details/6327704
C++中的RAII全称是“Resource acquisition is initialization”,直译为“资源获取就是初始化”。但是这翻译并没有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可以正确地释放掉资源。
举个常见的例子:
- void Func()
- {
- FILE *fp;
- char* filename = "test.txt";
- if((fp=fopen(filename,"r"))==NULL)
- {
- printf("not open");
- exit(0);
- }
- ... // 如果 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,我们往往需要使用资源,但常常一些不可预计的异常是在使用过程中产生,就会使资源的释放环节没有得到执行。
此时,就可以让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点,将我们的资源释放操作封装在一个临时对象中。
具体示例代码如下:
- 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_;
- };
比如文件操作的例子,我们的RAII临时对象类就可以写成:
- 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可以用RAII改写为:
- void Func()
- {
- FILE *fp;
- char* filename = "test.txt";
- if((fp=fopen(filename,"r"))==NULL)
- {
- printf("not open");
- exit(0);
- }
- FileRAII fileRAII(fp);
- ... // 如果 在使用fp指针时产生异常 并退出
- // 那么 fileRAII在栈展开过程中会被自动释放,析构函数也就会自动地将fp关闭
- // 即使所有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,它免除了对需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情况下,还使得代码的可读性也提高了不少。
创建自己的RAII类
一般情况下,RAII临时对象不允许复制和赋值,当然更不允许在heap上创建,所以先写下一个RAII的base类,使子类私有继承Base类来禁用这些操作:
- class RAIIBase
- {
- public:
- RAIIBase(){}
- ~RAIIBase(){}//由于不能使用该类的指针,定义虚函数是完全没有必要的
- RAIIBase (const RAIIBase &);
- RAIIBase & operator = (const RAIIBase &);
- void * operator new(size_t size);
- // 不定义任何成员
- };
当我们要写自己的RAII类时就可以直接继承该类的实现:
- template<typename T>
- class ResourceHandle: private RAIIBase //私有继承 禁用Base的所有继承操作
- {
- 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类做成模板类,这样就可以将class类型放入其中。另外, ResourceHandle可以根据不同资源类型的释放形式来定义不同的析构函数。
由于不能使用该类的指针,所以使用虚函数是没有意义的。
注:自己写的RAII类并没有经过大量的实践,可能存在问题,请三思而慎用。这里只是记录下自己的实现想法。
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