C++ RAII机制和智能指针

RAII

它是一套编译器对象回收机制,要求代码必须以class的形式组织,这套机制会利用classconstructordestructor来释放对象/资源/内存.
备注:这套机制跟try ... catch没有任何关系, 他们是完全不同的两套机制.
代码准备:

#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;

class Person {
private:
    int * age;
public: 
    Person(int * a = new int(10)): age(a) {
        cout << "initialize Person class." << endl;
    };
    ~Person() {
        cout << "destroy Person class." << endl;
        delete age;
    }
    friend std::ostream & operator<<(std::ostream & os, Person & ps) {
        os << *ps.age;
        return os;
    };
};

 

  • 函数正常退出,编译器会正常回收所有常规对象
    int a = 10;
    vector<int> b {1, 2, 3, 4, 5};
    string b = "hello";
    void func() {
        Person ps{};
    }
    
    int main(void) {
        func();                 // 触发 ~Person , 并且是再`end.`前面触发的.
        cout << "end." << endl; 
        return 0;
    }
    
    // output:
    // initialize Person class.
    // destroy Person class.
    // end.
    

 

  • 函数正常退出,编译器不会回收new的对象
    int * a = new int(10);
    void func() {
        Person * ps = new Person{};
    }
    
    int main(void) {
        func();             // 函数退出,没有触发 ~Person .
        return 0;
    }                       // 程序退出, 没有触发 ~Person .
     
    // output:
    // initialize Person class.
    

 

  • 函数异常退出,编译器会正常回收所有常规对象
    这里可能比较难理解,加一下备注: try { } 这里是一个作用域, func();报错后,会退出这个作用域,进入到catch作用域, 所以它会先触发析构函数 然后再打印 catch 作用域里面的代码.
    void func() {
        Person ps{};
        throw std::exception();
    }
    
    int main(void) {
        try {
            func();                
            return 0;
        } catch (std::exception & e) {
            cout << "catching error." << endl;
            return 1;
        }
    } 
    
    // output:
    // initialize Person class.
    // destroy Person class.
    // catching error.
    

 

  • 函数异常退出,编译器不会回收new对象
    void func() {
        Person * ps = new Person{};
        throw std::exception();
    }
    
    int main(void) {
        try {
            func();                
            return 0;
        } catch (std::exception & e) {
            cout << "catching error." << endl;
            return 1;
        }
    }
     
    // output:
    // initialize Person class.
    // catching error.
    

 
 

智能指针

你不可能每写一行代码都要封装一个类对象然后再去写把? 搞死你咯.
智能指针就是让你想要在使用new的地方包裹一层shared_ptrweak_ptrunique_ptr,它是一个class,所以它能利用RAII机制, 这样你就不需要再每写一个代码都要去写一个类对象, 起到一个简化(helper)作用.

  • 问题
    透过上面最后两个异常例子,可以得知,如果不做try处理,整个程序都直接abort了,就别提内存回收了; 如果做了 try 至少还尝试去回收一些常规的对象, 但是 new 出来的对象绝对不会帮你回收.

  • 答案
    通过这样写代码, 至少你不是无限的写class.

    void func() {
        std::shared_ptr<Person> ps(new Person{});
    
        throw std::exception();
    }
    
    int main(void) {
        try {
            func();
            return 0;
        } catch (std::exception & e) {
            cout << "catching error." << endl;
            return 1;
        }
    }
    
    // output:
    // initialize Person class.
    // destroy Person class.
    // catching error.
    
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