Effective C++读书笔记——item14（小心管理类中的复制行为）

1. 资源管理类的概念背景

   • 资源是程序中需要获取和释放的东西，比如动态分配的内存（通过new）、文件描述符、互斥锁等。C++ 中，为了确保资源能够被正确地获取和释放，常常会使用资源管理类来封装这些资源。例如std::auto_ptr（在 C++11 中已经被弃用，但在早期是一个典型的资源管理类），它用于管理动态分配的内存，当auto_ptr对象被销毁时，其析构函数会自动释放它所管理的内存。
   • 资源管理类通过获取资源的初始化（例如在构造函数中获取资源）和释放资源的析构函数（例如在析构函数中释放文件描述符）来保证资源的生命周期管理。

2. 复制资源管理类对象带来的问题

   当一个资源管理类对象被复制时，会出现多种可能的情况。如果简单地进行浅复制（默认的复制构造函数和赋值运算符所做的工作），可能会导致多个对象管理同一份资源。例如，假设有一个简单的文件资源管理类FilePtr，如果只是简单地复制FilePtr对象，那么两个对象可能会指向同一个打开的文件。当其中一个对象的析构函数被调用并关闭文件时，另一个对象再尝试对文件进行操作就会出错。
   • 有几种常见的处理复制行为的策略：
   • 禁止复制：可以将复制构造函数和赋值运算符声明为private并且不实现它们（或者实现为delete，这是 C++11 的新特性）。这样，当用户代码试图复制该资源管理类的对象时，编译器会报错。这种策略适用于那些资源不应该被共享的情况，比如一个独占锁的管理类。
   • 引用计数法：在资源管理类中使用引用计数来记录有多少个对象在共享这份资源。当复制一个对象时，增加引用计数；当一个对象被销毁时，减少引用计数。当引用计数为 0 时，释放资源。std::shared_ptr就是采用这种方式来管理资源的。
   • 深复制：在复制资源管理类对象时，创建一个新的资源副本。例如，对于一个管理动态分配数组的资源管理类，复制操作可以分配新的内存，然后将原数组的内容复制到新数组中。这种方式确保每个对象都有自己独立的资源，但可能会有性能开销，特别是当资源比较大的时候。
   • 总结    在设计资源管理类时，需要仔细考虑复制操作的语义。要根据资源的性质（是否可以共享、复制成本等）来选择合适的复制策略，以避免资源泄漏、错误的资源释放等问题，确保资源管理的正确性和安全性。