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什么是RAII
RAII（Resource Acquisition Is Initialization）是由C++之父提出的，中文翻譯為資源獲取即初始化，使用局部對象來管理資源的技術稱為資源獲取即初始化；這里的資源主要是指操作系統中有限的東西如內存（heap）、網絡套接字、互斥量、文件句柄等等，局部對象是指存儲在棧的對象，它的生命周期是由操作系統來管理的，無需人工介入
RAII的原理
資源的使用一般經歷三個步驟：
- 獲取資源（創建對象）
- 使用資源
- 銷毀資源（析構對象）
但是資源的銷毀往往是程序員經常忘記的一個環節，所以程序界就想如何在程序中讓資源自動銷毀呢？解決問題的方案就是：RAII，它充分的利用了C++語言局部對象自動銷毀的特性來控制資源的生命周期
裸指針存在的問題
1.難以區分指向的是單個對象還是一個數組
2.使用完指針之后無法判斷是否應該銷毀指針，因為無法判斷指針是否”擁有“指向的對象
3.在已經確定需要銷毀指針的情況下，也無法確定是用delete關鍵字刪除，還是有其他特殊的銷毀機制，例如通過將指針傳入某個特定的銷毀函數來摧毀指針
4.即使已經確定了銷毀指針的方法，由于1的原因，仍然無法確定到底是i用delete（銷毀單個對象）還是delete[]（銷毀一個數組）
5.假設上述的問題都解決了，也很難保證在代碼的所有路徑中（分支結構，異常導致的挑戰），有且僅有一次銷毀指針的操作；任何一條路徑遺漏都可能導致內存的泄露，而銷毀多次則會導致未定義行為
6.理論上沒有方法來分辨一個指針是否處于懸掛狀態
auto_ptr
class Object
{
int value;
public:
Object(int x = 0) :value(x)
{
cout << "Create Object:" << this << endl;
}
~Object()
{
cout << "Destory Object:" << this << endl;
}
int& Value()
{
return value;
}
};
template<class _Ty>
class my_auto_ptr
{
private:
bool _Owns;
_Ty* _Ptr;
public:
my_auto_ptr(_Ty* p = NULL) :_Owns(p != NULL), _Ptr(p)
{}
~my_auto_ptr()
{
if (_Owns)
{
delete _Ptr;
}
_Owns = false;
_Ptr = NULL;
}
};
void fun()
{
my_auto_ptr<Object> obj(new Object(10));
}
int main()
{
fun();
}
在這里將Object構建完成后，將其指針給到p，當函數結束去調動智能指針的析構函數去釋放空間
若我們需要在fun()函數中，去調用Object類的方法obj->Value();
class Object
{
int value;
public:
Object(int x = 0) :value(x)
{
cout << "Create Object:" << this << endl;
}
~Object()
{
cout << "Destory Object:" << this << endl;
}
int& Value()
{
return value;
}
};
template<class _Ty>
class my_auto_ptr
{
private:
bool _Owns;
_Ty* _Ptr;
public:
my_auto_ptr(_Ty* p = NULL) :_Owns(p != NULL), _Ptr(p)
{}
~my_auto_ptr()
{
if (_Owns)
{
delete _Ptr;
}
_Owns = false;
_Ptr = NULL;
}
_Ty* get()const
{
return _Ptr;
}
_Ty& operator*()const
{
return *(get());
}
_Ty* operator ->()const
{
return get();
}
};
void fun()
{
my_auto_ptr<Object> obj(new Object(10));
cout << obj->Value() << endl;
cout << (*obj).Value() << endl;
}
int main()
{
fun();
}
通過運算符重載，(*obj) 后將直接指向堆區(heap)的對象實體
若我們通過一個my_auto_ptr去創建另一個my_auto_ptr
class Object
{
int value;
public:
Object(int x = 0) :value(x)
{
cout << "Create Object:" << this << endl;
}
~Object()
{
cout << "Destory Object:" << this << endl;
}
int& Value()
{
return value;
}
};
template<class _Ty>
class my_auto_ptr
{
private:
bool _Owns;
_Ty* _Ptr;
public:
my_auto_ptr(_Ty* p = NULL) :_Owns(p != NULL), _Ptr(p)
{}
~my_auto_ptr()
{
if (_Owns)
{
delete _Ptr;
}
_Owns = false;
_Ptr = NULL;
}
my_auto_ptr(const my_auto_ptr& obj):_Owns(obj._Owns),_Ptr(obj._ptr)
{
}
my_auto_ptr& operator=(const my_auto_ptr& _Y)
{
if(this == &_Y) return *this;
if(_Owns)
{
delete _Ptr;
}
_Owns = _Y._Owns;
_Ptr = _Y._Ptr;
return 0;
}
_Ty* get()const
{
return _Ptr;
}
_Ty& operator*()const
{
return *(get());
}
_Ty* operator ->()const
{
return get();
}
void reset(_Ty* p = NULL)
{
if (_Owns)
{
delete _Ptr;
}
_Ptr = p;
}
_Ty* release()const
{
_Ty* tmp = NULL;
if (_Owns)
{
((my_auto_ptr*)this)->_Owns = false; //常性進行修改
tmp = _Ptr;
((my_auto_ptr*)this)->_Ptr = NULL;
}
return tmp;
}
};
void fun()
{
my_auto_ptr<Object> pobja(new Object(10));
my_auto_ptr<Object> pobjb(pobja);
}
int main()
{
fun();
}
如果通過淺拷貝，則兩個指針擁有同一個資源，在析構的過程會造成資源的重復釋放導致崩潰
若設置為將其資源進行轉移
my_auto_ptr(const my_auto_ptr& obj):_Owns(obj._Owns),_Ptr(release())
{
}
my_auto_ptr& operator=(const my_auto_ptr& _Y)
{
if(this == &_Y) return *this;
if(_Owns)
{
delete _Ptr;
}
_Owns = _Y._Owns;
_Ptr = _Y.release();
return 0;
}
void fun(my_auto_ptr<Object> apx)
{
int x = apx->Value();
cout<<x<<endl;
}
int main()
{
my_auto_ptr<Object> pobja(new Object(10));
fun(pobja);
int a = pobja->Value();
cout<<a<<endl;
}
那么上面的過程中，資源會進行轉移pobja將不再擁有資源，導致pobja失去資源進而程序崩潰
這也就是auto_ptr的局限性，也導致該智能指針的幾乎沒有使用
unique_ptr
該智能指針屬于唯一性智能指針，將拷貝構造刪除，也就不能將其新建另一個對象，同時也不能作為參數傳入
class Object
{
int value;
public:
Object(int x = 0) :value(x)
{
cout << "Create Object:" << this << endl;
}
~Object()
{
cout << "Destory Object:" << this << endl;
}
int& Value()
{
return value;
}
};
int main()
{
std::unique_ptr<Object> pobja(new Object(10));
//std::unique_ptr<Object> pobjb(pobja); error
//不允許
std::unique_ptr<Object> pobjb(std::move(pobja));
}
通過移動賦值是可以的，通過明確的概念，對其資源進行轉移
同時unique_ptr可以區分其所指向的是一個單獨空間，或者是連續的空間
struct delete_ar_object
{
void operator()(Object* op)
{
if(op == NULL) return;
delete[] op;
}
}
int main()
{
std::unique_ptr<Object> pobja(new Object(10));
std::unique_ptr<Object,delete_ar_object> pobjb(new Object[10]);
}
在這里如果是連續空間，會調用刪除連續空間的刪除器;單獨空間則使用默認刪除器
unique_ptr在編寫的時候，有多個模板類，分別對應單個對象的方案和一組對象的方案
并且可以通過智能指針指向fopen打開的文件對象，而文件對象是同fclose去進行關閉的
struct delete_file
{
void operator()(FILE *fp)
{
if(fp == NULL) return;
fclose(fp);
}
}
std::unique_ptr<FILE,delete_file> pfile(fopen("zyq.txt","w"));
這里只需要將默認的刪除器，更改為對文件對象的刪除器
總結
原文鏈接：https://blog.csdn.net/XXXTENTAC1ON/article/details/123824606
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