先來看一小段代碼,它取自 Bjarne Stroustrup 的演講“Speaking C++ as a Native”:
// use an object to represent a resource ("resource acquisition is initialization")
class File_handle { // belongs in some support library
FILE* p;
public:
File_handle(const char* pp, const char* r)
{ p = fopen(pp,r); if (p==0) throw Cannot_open(pp); }
File_handle(const string& s, const char* r)
{ p = fopen(s.c_str(),r); if (p==0) throw Cannot_open(pp); }
~File_handle() { fclose(p); } // destructor
// copy operations and access functions
};
void f(string s)
{
File_handle file(s, "r");
// use file
}
熟悉 C++ 的朋友對這種簡稱為 RAII 的技巧一定不會陌生。簡單的說,RAII 的一般做法是這樣的:在物件建構時擷取資源,接著控制對資源的訪問使之在對象的生命週期內始終保持有效,最後在對象析構的時候釋放資源。藉此,我們實際上把管理一份資源的責任託管給了一個對象。這種做法有兩大好處:
第一、我們不需要顯式地釋放資源。以上述代碼中的函數 f 為例,我們不必擔心“忘記”關閉檔案的問題。而且,即使是函數 f 的控制結構發生了改變,例如在函數中間插入 return 或者拋出異常,我們也能確定這個檔案肯定會被關閉。特別是在“異常滿天飛”的如今,RAII 是實現異常安全的有力武器。類似的,如果某個類 C 包含一個 File_handle 成員,我們也不必擔心類 C 的對象會在銷毀時“忘記”關閉檔案。
第二、採用這種方式,對象所需的資源在其生命期內始終保持有效 —— 我們可以說,此時這個類維護了一個 invariant。這樣,通過該類對象使用資源時,就不必檢查資源有效性的問題,可以簡化邏輯、提高效率。