c++学习-RAII初识

本文主要记载今天早上读到的两篇blog的一些读书笔记。参考链接如下：
[C++中的RAII机制]
[RAII惯用法：C++资源管理的利器]

基本概念

1.什么是RAII（Resource Acquisition Is Initialization）？

中文可将其翻译为“资源获取就是初始化”。当然，这句话肯定并没有揭示出背后本质的思路。
Bjarne这样写道：使用局部对象管理资源的技术通常称为“资源获取就是初始化”

2 . RAII通常的做法是什么？

RAII的做法是使用一个对象（用对象来管理资源申请、资源使用、资源释放），在其构造时获取对应的资源，在对象生命期内控制对资源的访问，使之始终保持有效，最后在对象析构的时候，释放构造时获取的资源。简言之，对象管理资源，构造的时候申请资源，析构的时候释放资源.

3 . 为什么RAII要这么做，它背后的设计思想是什么？

在C++中，定义在栈空间上的局部对象称为自动存储（automatic memory）对象。管理局部对象的任务非常简单，因为它们的创建和销毁工作是由系统自动完成的。我们只需在某个作用域（scope）中定义局部对象（这时系统自动调用构造函数以创建对象），然后就可以放心大胆地使用之，而不必担心有关善后工作；当控制流程超出这个作用域的范围时，系统会自动调用析构函数，从而销毁该对象。

读者可能会说：如果系统中的资源也具有如同局部对象一样的特性，自动获取，自动释放，那该有多么美妙啊！。事实上，您的想法已经与RAII不谋而合了。既然类是C++中的主要抽象工具，那么就将资源抽象为类，用局部对象来表示资源，把管理资源的任务转化为管理局部对象的任务。这就是RAII惯用法的真谛！

简言之，栈对象由系统自动管理，资源需要人工管理。从而将资源抽象为栈对象，把原来需要人工管理的资源变为由系统自动管理的栈对象。

一个简单例子

// 错误代码#include <stdio.h>#include <assert.h>void use_file( const char* file_name, const char* mode ){    char buffer[128];    FILE* pfile = NULL;    pfile = fopen( file_name, mode );    if(pfile) return; // 这个地方不小心给写错了！正确的应该是if(!pfile)，这样文件已经打开，但是没有关闭就退出了！资源泄露    while( !feof(pfile) ){        if( fgets(buffer, 100, pfile) == NULL ) break;        fputs( buffer, stdout );    }    fclose(pfile);}int main(){    const char* file = "readme.txt";    use_file( file, "r" );    return 0;}

下面的代码将FILE* pfile资源抽象为一个类，FileHandle代表文件句柄类，管理文件句柄资源。

// 正确代码#include <stdio.h>#include <assert.h>#include <iostream>class FileHandle {public:    FileHandle( const char* file, const char* mod ) {        pfile = fopen( file, mod );        std::cout << "FileHandler(const char*, const char* mod) called." << std::endl;    }    ~FileHandle(){        fclose( pfile );        std::cout << "~FileHandle() called." << std::endl;    }    FILE* get() const { return pfile; }private:    // No copying allowed    FileHandle( const FileHandle& rhs );    FileHandle& operator=( const FileHandle& rhs );private:    FILE* pfile;};void use_file( const char* file_name, const char* mode ){    char buffer[128];    FileHandle file( file_name, mode );    if( file.get() ) return; // 还是写错了，程序提前退出    while( !feof(file.get()) ){        if( fgets(buffer, 100, file.get()) == NULL ) break;        fputs( buffer, stdout );    }}int main(){    const char* file = "readme.txt";    use_file( file, "r" );    return 0;}/*FileHandler(const char*, const char* mod) called.~FileHandle() called.*/

注意上面的代码，在释放资源前函数异常退出了，对于之前的代码，没有办法释放资源的。但是，此时应经正确释放了资源。

请注意，考虑到FileHandle对象代表一种资源，它并不具有拷贝语义，因此我们将拷贝构造函数和赋值运算符声明为私有成员

总结

RAII的本质内容是用对象代表资源，把管理资源的任务转化为管理对象的任务，将资源的获取和释放与对象的构造和析构对应起来，从而确保在对象的生存期内资源始终有效，对象销毁时资源一定会被释放。说白了，就是拥有了对象，就拥有了资源，对象在，资源则在。