C++中的RAII用法

最新推荐文章于 2025-06-27 12:00:00 发布

messiran10

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分类专栏： C/C++

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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：

[cpp]view plaincopy 
   
 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：

[cpp]view plaincopy 
   
 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：

[cpp]view plaincopy 
   
 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：

[cpp]view plaincopy 
   
 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：

[cpp]view plaincopy 
   
 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：

[cpp]view plaincopy 
   
 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_;  
 };  