条款13 : 以对象管理资源
假设有如下代码:
Investment* createInvestment(); //返回指针,指向Investment继承体系内的动态分配对象,调用者有责任删除它 void func() { Investment* pInv = createInvestment(); //调用factory函数 ..... delete pInv; //释放pInv所指对象 }
上述代码可能出现如下问题导致无法删除pInv指针所指对象,出现资源泄露。
(1)“.....”区域内一个过早结束的return语句;
(2)delete动作位于某个循环内,而该循环由于某个continue或goto语句过早结束;
(3)“.....”区域内语句抛出异常;
解决方案:把资源放进对象内,我们便可倚赖C++的“析构函数自动调用机制”确保资源被释放。标准程序库提供的auto_ptr正是针对这种形势而设计的特制产品。auto_ptr是个“类指针(pointer-like)对象”,也就是所谓“智能指针”,其析构函数自动对其所指对象调用delete。如下:
void func() { std::auto_ptr<Investment> pInv (createInvestment()); ..... // 调用factory函数,经由auto_ptr的析构函数自动删除pInv }
解析:
1. 获得资源后立刻放进管理对象内。实际上,“以对象管理资源”的观念常被称为“资源取得时机便是初始化时机”(Resource Acquisition Is Initialization;RAII)。每一笔资源都在获得的同时立刻被放进管理对象中。
2. 管理对象运用析构函数确保资源被释放。即便析构抛出异常,条款08也已经给出解决方案。
这里简单介绍一下“智能指针”:
auto_ptr采用“所有权”方式管理对象,也即对于auto_ptr的赋值、复制操作将直接交割对象的所有权,所以一定注意不要让多个auto_ptr同时指向同一个对象。
auto_ptr的替代方案是“引用计数型智慧指针”(reference-counting smart pointer;RCSP),其也是一个智能指针,持续追踪共有多少对象指向某笔资源,并在无人指向它时自动删除该资源。TR1的tr1::shared_ptr(条款54)就是个RCSP。上述代码可修改如下:
void func() { ..... std::tr1::shared_ptr<Investment> pInv (createInvestment()); ..... // 调用factory函数,经由shared_ptr的析构函数自动删除pInv }
注:上述auto_ptr和tr1::shared_ptr只不过是“以对象管理资源”在本条款中所使用的例子。同时,createInvestment返回“未加工指针”(raw pointer)简直是对资源泄漏的一个死亡邀约,其一,调用者极易在这个指针身上忘记调用delete;其二,即使想使用智能指针,也有可能会忘记将createInvestment的返回值存储于智能对象内。所以,条款18提供了一个解决方法:令createInvestment返回一个智能指针。如:
std::tr1::shared_ptr<Investment> createInvestment();
这便强迫客户将返回值存储于一个tr1::shared_ptr内。
故而:
1. 为防止资源泄漏,请使用RAII对象,它们在构造函数中获得资源并在析构函数中释放资源。
2. 两个常被使用的RAII classes分别是auto_ptr和tr1::shared_ptr。后者通常是较佳选择,因为其copy行为比较直观。若选择auto_ptr,复制动作会使它(被复制物)指向Null。
条款14 : 在资源管理类中小心copying行为
假设有如下代码
编译器可以暗自为class创建default构造函