More effective c++ 条款10（下） (转)

More effective c++ 条款10（下） (转)[@more@]

条款10：在构造函数中防止资源泄漏（下） 

你可能已经注意到BookEntry构造函数的catch块中的语句与在BookEntry的析构函数的语句几乎一样。这里的代码重复是绝对不可容忍的，所以最好的方法是把通用代码移入一个私有helper function中，让构造函数与析构函数都调用它。XML:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:Office:office" />

class BookEntry {

public:

  ...  // 同上

 

private:

  ...

  void cleanup();  // 通用清除代码

};

 

void BookEntry::cleanup()

{

  delete theImage;

  delete theAudioClip;

}

 

BookEntry::BookEntry(const string& name,

  const string& address,

     const string& imageFileName,

     const string& audioClipFileName)

: theName(name), theAddress(address),

  theImage(0), theAudioClip(0)

{

  try {

  ...  // 同上

  }

  catch (...)  {

  cleanup();  // 释放资源

  throw;  // 传递异常

  }

}

 

BookEntry::~BookEntry()

{

  cleanup();

}

这就行了，但是它没有考虑到下面这种情况。假设我们略微改动一下设计，让theImage 和theAudioClip是常量（constant）指针类型：

class BookEntry {

public:

  ...   // 同上

 

private:

  ...

  Image * const theImage;  // 指针现在是

  AudioClip * const theAudioClip;  // const类型

};

必须通过BookEntry构造函数的成员初始化表来初始化这样的指针，因为再也没有其它地方可以给const指针赋值（参见Effective C++条款12）。通常会这样初始化theImage和theAudioClip：

// 一个可能在异常抛出时导致资源泄漏的实现方法

BookEntry::BookEntry(const string& name,

  const string& address,

  const string& imageFileName,

  const string& audioClipFileName)

: theName(name), theAddress(address),

  theImage(imageFileName != ""

  ? new Image(imageFileName)

  : 0),

  theAudioClip(audioClipFileName != ""

  ? new AudioClip(audioClipFileName)

  : 0)

{}

这样做导致我们原先一直想避免的问题重新出现：如果theAudioClip初始化时一个异常被抛出，theImage所指的对象不会被释放。而且我们不能通过在构造函数中增加try和catch 语句来解决问题，因为try和catch是语句，而成员初始化表仅允许有表达式（这就是为什么我们必须在 theImage 和 theAudioClip的初始化中使用?:以代替if-then-else的原因）。

无论如何，在异常传递之前完成清除工作的唯一的方法就是捕获这些异常，所以如果我们不能在成员初始化表中放入try和catch语句，我们把它们移到其它地方。一种可能是在私有成员函数中，用这些函数返回指针，指向初始化过的theImage 和 theAudioClip对象。

class BookEntry {

public:

  ...  // 同上

 

private:

  ...  // 数据成员同上

 

Image * initImage(const string& imageFileName);

  AudioClip * initAudioClip(const string&

  audioClipFileName);

};

 

BookEntry::BookEntry(const string& name,

  const string& address,

  const string& imageFileName,

  const string& audioClipFileName)

: theName(name), theAddress(address),

  theImage(initImage(imageFileName)),

  theAudioClip(initAudioClip(audioClipFileName))

{}

 

// theImage 被首先初始化,所以即使这个初始化失败也

// 不用担心资源泄漏，这个函数不用进行异常处理。

Image * BookEntry::initImage(const string& imageFileName)

{

  if (imageFileName != "") return new Image(imageFileName);

  else return 0;

}

 

// theAudioClip被第二个初始化, 所以如果在theAudioClip

// 初始化过程中抛出异常，它必须确保theImage的资源被释放。

// 因此这个函数使用try...catch 。

AudioClip * BookEntry::initAudioClip(const string&

  audioClipFileName)

{

  try {

  if (audioClipFileName != "") {

  return new AudioClip(audioClipFileName);

  }

  else return 0;

  }

  catch (...)  {

  delete theImage;

  throw;

  }

}

上面的程序的确不错，也解决了令我们头疼不已的问题。不过也有缺点，在原则上应该属于构造函数的代码却分散在几个函数里，这令我们很难维护。

更好的解决方法是采用条款9的建议，把theImage 和 theAudioClip指向的对象做为一个资源，被一些局部对象管理。这个解决方法建立在这样一个事实基础上：theImage 和theAudioClip是两个指针，指向动态分配的对象，因此当指针消失的时候，这些对象应该被删除。auto_ptr类就是基于这个目的而设计的。（参见条款9）因此我们把theImage 和 theAudioClip raw指针类型改成对应的auto_ptr类型。

class BookEntry {

public:

  ...  // 同上

 

private:

  ...

  const auto_ptr theImage;  // 它们现在是

  const auto_ptr theAudioClip;  // auto_ptr对象

};

这样做使得BookEntry的构造函数即使在存在异常的情况下也能做到不泄漏资源，而且让我们能够使用成员初始化表来初始化theImage 和 theAudioClip，如下所示：

BookEntry::BookEntry(const string& name,

  const string& address,

  const string& imageFileName,

  const string& audioClipFileName)

: theName(name), theAddress(address),

  theImage(imageFileName != ""

  ? new Image(imageFileName)

  : 0),

  theAudioClip(audioClipFileName != ""

  ? new AudioClip(audioClipFileName)

  : 0)

{}

在这里，如果在初始化theAudioClip时抛出异常，theImage已经是一个被完全构造的对象，所以它能被自动删除掉，就象theName, theAddress和thePhones一样。而且因为theImage 和 theAudioClip现在是包含在BookEntry中的对象，当BookEntry被删除时它们能被自动地删除。因此不需要手工删除它们所指向的对象。可以这样简化BookEntry的析构函数：

BookEntry::~BookEntry()

{}   // nothing to do!

这表示你能完全去掉BookEntry的析构函数。

综上所述，如果你用对应的auto_ptr对象替代指针成员变量，就可以防止构造函数在存在异常时发生资源泄漏，你也不用手工在析构函数中释放资源，并且你还能象以前使用非const指针一样使用const指针，给其赋值。

在对象构造中，处理各种抛出异常的可能，是一个棘手的问题，但是auto_ptr(或者类似于auto_ptr的类)能化繁为简。它不仅把令人不好理解的代码隐藏起来，而且使得程序在面对异常的情况下也能保持正常运行。

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