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Cpp中的RAII机制

什么是RAII

RAII即Resource Acquisition Is Initialization(资源获取就是初始化),是C++语言的一种管理资源、避免泄漏的惯用法。利用的就是C++构造的对象最终会被销毁的原则。RAII的做法是使用一个对象,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。

为什么要使用RAII

RAII是用来管理资源、避免资源泄露的方法。系统资源有:网络套接字、互斥锁、文件句柄和内存等,是有限的。使用系统资源时要遵守:

  • 申请资源
  • 使用资源
  • 释放资源

前两部不可或缺,使用完成要要进行释放,否则会造成资源泄漏。

如何使用RAII

当我们在一个函数内部使用局部变量,当退出了这个局部变量的作用域时,这个变量也就别销毁了;当这个变量是类对象时,这个时候,就会自动调用这个类的析构函数,而这一切都是自动发生的,不要程序员显示的去调用完成。这个也太好了,RAII就是这样去完成的。

由于系统资源不具有自动释放的功能,而C++中的类具有自动调用析构函数的功能。如果把资源用类进行封装,对资源的操作都封装在类的内部,在析构函数中进行释放资源。这样当定义的局部变量的生命结束时,它的析构函数就会自动的被调用,如此,就不用程序员显示的去调用释放资源的操作了。

使用RAII机制的代码举例:

#include <iostream> 
using namespace std; 

class ArrayOperation 
{
public: 
    ArrayOperation() 
    {
        m_Array = new int [10]; 
    }

    void InitArray() 
    { 
        for (int i = 0; i < 10; ++i)
            *(m_Array + i) = i;
    }

    void ShowArray() 
    { 
        for (int i = 0; i <10; ++i) 
            cout<<m_Array[i]<<endl; 
    }

    ~ArrayOperation() 
    {
        cout<< "~ArrayOperation is called" <<endl; 
        if (m_Array != NULL) {
            delete[] m_Array;
            m_Array = NULL ; 
        }
    }

private:
    int* m_Array;
};

bool OperationA(); 
bool OperationB(); 

int main() 
{
    ArrayOperation arrayOp;
    arrayOp.InitArray(); 
    arrayOp.ShowArray(); 
    return 0;
}

以下为该例子不使用RAII机制的代码:

#include <iostream> 
using namespace std; 

bool OperationA(); 
bool OperationB(); 

int main()
{
    int *testArray = new int [10]; 

    // Here, you can use the array 
    if (!OperationA()) 
    { 
        // If the operation A failed, we should delete the memory 
        delete [] testArray; 
        testArray = NULL ; 
        return 0; 
    } 

    if (!OperationB()) 
    {
        // If the operation A failed, we should delete the memory 
        delete [] testArray; 
        testArray = NULL ; 
        return 0; 
    }

    // All the operation succeed, delete the memory 
    delete [] testArray; 
    testArray = NULL ; 
    return 0; 
}

bool OperationA() 
{ 
    // Do some operation, if the operate succeed, then return true, else return false 
    return false ; 
}

bool OperationB() 
{ 
    // Do some operation, if the operate succeed, then return true, else return false 
    return true;
}

最后修改于 2022-02-25