c++11 实现RAII特性
参考文章https://blog.csdn.net/pongba/article/details/7911997
什么是RAII 技术?(参见百度百科相关条目)
RAII(Resource Acquisition Is Initialization)是一种利用对象生命周期来控制程序资源(如内存、文件句柄、网络连接、互斥量等等)的简单技术。
RAII 的一般做法是这样的:在对象构造时获取资源,接着控制对资源的访问使之在对象的生命周期内始终保持有效,最后在对象析构的时候释放资源。借此,我们实际上把管理一份资源的责任托管给了一个对象。这种做法有两大好处:
- 不需要显式地释放资源。
- 采用这种方式,对象所需的资源在其生命期内始终保持有效。
之前的一篇文章中,实现的一个锁即符合RAII
下面介绍一种方式来实现异常安全
例子1.如下代码
HANDLE h = CreateFile(...);
closehandle(h);
如果第一行出现异常,则会直接跳过closehandle,下面介绍的方法则简单方便的防止这种情况的出现
class ScopeGuard
{
public:
explicit ScopeGuard(std::function<void()> onExitScope)
: onExitScope_(onExitScope), dismissed_(false)
{ } ~ScopeGuard()
{
if(!dismissed_)
{
onExitScope_();
}
} void Dismiss()
{
dismissed_ = true;
} private:
std::function<void()> onExitScope_;
bool dismissed_; private: // noncopyable
ScopeGuard(ScopeGuard const&);
ScopeGuard& operator=(ScopeGuard const&);
};
这个类的使用很简单,你交给它一个std::function,它负责在析构的时候执行,绝大多数时候这个function就是lambda,例如:
HANDLE h = CreateFile(...);
ScopeGuard onExit([&] { CloseHandle(h); });
onExit在析构的时候会忠实地执行CloseHandle。为了避免给这个对象起名的麻烦(如果有多个变量,起名就麻烦大了),可以定义一个宏,把行号混入变量名当中,这样每次定义的ScopeGuard对象都是唯一命名的。
#define SCOPEGUARD_LINENAME_CAT(name, line) name##line
#define SCOPEGUARD_LINENAME(name, line) SCOPEGUARD_LINENAME_CAT(name, line) #define ON_SCOPE_EXIT(callback) ScopeGuard SCOPEGUARD_LINENAME(EXIT, __LINE__)(callback)
Dismiss()函数也是Andrei的原始设计的一部分,其作用是为了支持rollback模式,例如:
ScopeGuard onFailureRollback([&] { /* rollback */ });
... // do something that could fail
onFailureRollback.Dismiss();
在上面的代码中,“do something”的过程中只要任何地方抛出了异常,rollback逻辑都会被执行。如果“do something”成功了,onFailureRollback.Dismiss()会被调用,设置dismissed_为true,阻止rollback逻辑的执行。
ScopeGuard是资源自动释放,以及在代码出错的情况下rollback的不可或缺的设施,C++98由于没有lambda和tr1::function的支持,ScopeGuard不但实现复杂,而且用起来非常麻烦,陷阱也很多,而C++11之后立即变得极其简单,从而真正变成了每天要用到的设施了。C++的RAII范式被认为是资源确定性释放的最佳范式(C#的using关键字在嵌套资源申请释放的情况下会层层缩进,相当的不能scale),而有了ON_SCOPE_EXIT之后,在C++里面申请释放资源就变得非常方便
Acquire Resource1
ON_SCOPE_EXIT( [&] { /* Release Resource1 */ }) Acquire Resource2
ON_SCOPE_EXIT( [&] { /* Release Resource2 */ })
…
这样做的好处不仅是代码不会出现无谓的缩进,而且资源申请和释放的代码在视觉上紧邻彼此,永远不会忘记。更不用说只需要在一个地方写释放的代码,下文无论发生什么错误,导致该作用域退出我们都不用担心资源不会被释放掉了。我相信这一范式很快就会成为所有C++代码分配和释放资源的标准方式,因为这是C++十年来的演化所积淀下来的真正好的部分之一。
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