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Effective C++ 详解条款14: 在资源管理类中小心coping行为

2021-05-04 19:03:55 作者：互联网

许多资源被动态分配于堆 heap 内而后被用于单一区块或函数内。它们应该在控制流离开那个区块或函数时被释放。标准程序库提供的auto_ptr 正是针对这种形势而设计的。

条款13就描述了auto_ptr和 tr1::shared_ptr 是如何将“资源取得时机便是初始化时机（Resource Acquisition Is Initialization,RAII）”表现在基于堆（heap-based）资源上。

然而并非所有资源都是heap-based，对那种资源而言，像auto_ptr和 tr1::shared_ptr 这样的智能指针往往不适合作为资源掌管者（resource handlers）。既然如此，需要建立自己的资源管理类。

例如，假设我们使用C API函数处理类型为Mutex的互斥器对象，共有lock和 unlock两函数可用:

void lock (Mutex* pm) ;    //锁定pm所指的互斥器.
void unlock (Mutex* pm) ;  //将互斥器解除锁定.

为确保绝不会忘记将一个被锁住的Mutex解锁，你可能会希望建立一个class用来管理机锁。这样的class的基本结构由RAII守则支配，也就是“资源在构造期间获得，在析构期间释放”:

class Lock {
public:
	explicit Lock (Mutex*pm): rmutexPtr (pm)
	{ lock (mutexPtr); }              //获得资源
    ~Lock () { unlock (rmutexPtr) ; } //释放资源
private:
	Mutex *mutexPtr;
};

“当一个RAII对象被复制，会发生什么事?”大多数时候你会选择以下两种可能：
1、禁止复制。许多时候允许RAII对象被复制并不合理。对一个像Lock这样的class这是有可能的，因为很少能够合理拥有“同步化基础器物”( synchronization primitives）的复件(副本）。如果复制动作对RAll class并不合理，你便应该禁止之。条款6告诉你怎么做：将copying操作声明为private。

2、对底层资源祭出“引用计数法”(reference-count)。有时候我们希望保有资源，直到它的最后一个使用者（某对象）被销毁。这种情况下复制RAII对象时，应该将资源的“被引用数”递增。trl::shared_ptr便是如此。

然而 tr1::shared_ptr 的缺省行为是“当引用次数为О时删除其所指物”，那不是我们所要的行为。当我们用上一个Mutex，我们想要做的释放动作是解除锁定而非删除。

幸运的是， tr1::shared_ptr 允许指定所谓的“删除器”，那是一个函数或函数对象，当引用次数为0时便被调用（此机能并不存在于auto_ptr，它总是将其指针删除）。删除器对trl::shared_ptr构造函数而言是可有可无的第二参数，如下：

class Lock {
ipublic:
	explicit Lock (Mutex*pm)        //以某个Mutex初始化shared ptr
	: mutexPtr (pm,unlock)          //并以unlock 函数为删除器.
    {
        lock (mutexPtr.get () ) ;   //条款15谈到"get"
	}
private:
	std::trl::shared_ptr<Mutex> mutexPtr;//使用shared_ptr
};                                       //替换raw pointer

本例的 Lock class不再声明析构函数。因为没有必要。

条款5, class析构函数(无论是编译器生成的,或用户自定的)会自动调用其non-static成员变量（本例为mutexPtr)的析构函数。而 mutexPtr的析构函数会在互斥器的引用次数为0时自动调用trl::shared_ptr的删除器（本例为unlock)。

复制底部资源。可以针对一份资源拥有其任意数量的复件（副本)。而你需要“资源管理类”的唯一理由是，当你不再需要某个复件时确保它被释放。在此情况下复制资源管理对象，应该同时也复制其所包覆的资源。也就是说,复制资源管理对象时，进行的是“深度拷贝”。

某些标准字符串类型是由“指向heap内存”之指针构成（那内存被用来存放字符串的组成字符）。这种字符串对象内含一个指针指向一块heap内存。当这样一个字符串对象被复制，不论指针或其所指内存都会被制作出一个复件。这样的字符串展现深度复制行为。
转移底部资源的拥有权。某些罕见场合下你可能希望确保永远只有一个RAII对象指向一个未加工资源，即使RAI对象被复制依然如此。此时资源的拥有权会从被复制物转移到目标物。一如条款13所述，这是 auto_ptr奉行的复制意义。

copying函数有可能被编译器自动创建出来，因此除非编译器生成的版本做了你想做的事，否则你得自己编写它们。

总结

复制RAII(resource acquisition is initialization)对象必须要一并复制它所管理的资源，所以资源的copying行为决定RAII对象的copying行为。
常见的RAII class copying行为是：抑制copying、采用引用计数法。不过其它行为也可能被实现。

标签：14,Effective,coping,RAII,class,复制,Mutex,shared,ptr
来源： https://blog.csdn.net/qq_36698189/article/details/116403580