《EffectiveC++》读书笔记（3）：资源管理

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小伙伴们大家好，我是飞宇。

今天继续更新《Effective C++》和《C++并发编程实战》的读书笔记，下面是已经更新过的内容：

《C++并发编程实战》读书笔记（1）：并发、线程管控

《C++并发编程实战》读书笔记（2）：并发操作的同步

《Effective C++》读书笔记（2）：构造/析构/赋值运算

《Effective C++》读书笔记（1）：让自己习惯C++

    所谓资源就是，一旦用了它，将来必须还给系统，包括最常使用的动态分配内存、文件描述符、互斥锁等等。由于异常、函数内多重回传路径、版本更改时遗漏等原因，任何时候都确保这一点是很难的。

    本章总结了基于对象的一般化资源管理办法以及一些专属条款。严守这些做法几乎可以消除资源管理问题。

条款13、以对象管理资源

    假设你有一个工厂函数用来获取一个动态分配对象，那么任何调用它的用户有责任删除这个对象：

Widget* create_Widget() { ... }
void some_function(){  Widget* p_Widget = create_Widget();  ...  delete p_Widget;}

    上述some_function函数看似没有问题，实际上仍有很多情况会导致不会执行删除操作，例如某个过早的return、某个异常、多个版本后维护人员遗忘了这一点等等。

    为了确保动态获取的资源一定会被释放，可以用对象来管理资源，将获取资源的行为放在构造函数中，将释放资源的行为放在析构函数中；那么，不论程序如何运行，一定会执行析构函数，一定会释放资源。这种做法称为RAII（Resource Acquisition Is Initialization，资源获取即初始化）。

    标准库中的智能指针可以辅助管理资源，其中shared_ptr的资源可以共享，通过引用计数来控制行为，引用计数归零时删除资源，而unique_ptr独享资源。更多的使用与实现可以查阅cppreference。

void some_function(){  //资源获取即初始化  unique_ptr p_Widget(create_Widget());  ...  //退出局部作用域，unique_ptr调用Widget的析构函数}

条款14、在资源管理类中小心coping行为

    对于管理堆对象来说，上文的智能指针已经足够。但是很多资源并非基于堆，需要自己实现一个RAII类来管理，这时就需要考虑一个问题：怎么处理拷贝？ 通常有两种思路：

    1、禁止拷贝。很多资源被复制是不合理的，因此可以用条款6中的方法来禁止拷贝构造/拷贝运算符。

    2、对底层资源使用引用计数法。有时我们希望保有资源直到最后一个用户使用完，这时就可以用shared_ptr代替裸指针来管理底层资源，用shared_ptr的删除器来控制资源的析构行为。

    假设需要包装Mutex互斥器，目前只有lock、unlock两个函数。因为资源通过这两个函数来获取与释放，不是通过堆，所以需要自己实现RAII类。

void lock(Mutex* pm);void unlock(Mutex* pm);
class Lock{public:  explicit Lock(Mutex* pm):sp_mutex(pm,unlock){    lock(sp_mutex.get());  }private:  std::shared_ptr sp_mutex;};

    不过也有一些其他做法，例如将拷贝操作实现为深拷贝、将拷贝操作实现为转移资源的拥有权等。

条款15、在资源管理类中提供对原始资源的访问

    各类API往往要求访问原始资源，只提供了裸指针的接口，因此对于RAII类来说也应该提供一个“取得其所管理之资源”的方法。 或许有些破坏了类的封装性质，但对于RAII类来说问题不大，因为根本上来说它只是为了管理资源的获取与释放。

    至于如何访问原始资源，一般分为显式转换与隐式转换。

    1、显式转换，例如shared_ptr的get函数。因为需要明确指定，所以比隐式转换更安全。

    2、隐式转换，用法更自然，但可能出错

class WidgetHandle {};
class Widget {public:  operator WidgetHandle() const { return w; }private:  WidgetHandle w;};
void f(WidgetHandle w) { ... }
int main() {  Widget w;  f(w);}

条款16、成对使用new和delete时要采取相同形式

    当删除指针时，为了让delete知道要处理的是单个对象还是数组，如果new表达式使用[]则delete表达式也应使用，如果new没有使用则delete也不应使用。

    此外，为了避免失误，最好不要为数组形式进行typedef/using。事实上，STL中的vector、array基本可以替代原生数组。

条款17、以独立语句将newed对象置入智能指针

    在函数传参时new一个指针再初始化智能指针是不安全的：

some_function(std::shared_ptr(new Widget), f());

    考虑上面这个函数调用，假设f()出现异常，则前面申请的内存将没处释放了。这种内存泄露的本质是当申请数据指针后，没有马上传给std::shared_ptr。

    解决方法有两个：1、在函数调用前先用独立语句初始化shared_ptr，再传给函数。2、函数传参时使用make_shared来初始化智能指针，它只执行一次内存申请，更加异常安全。

std::shared_ptr pw(new Widget);some_function(pw,f());
some_function(make_shared(),f());

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你好，我是飞宇，本硕均于某中流985 CS就读，先后于百度搜索以及字节跳动电商等部门担任Linux C/C++后端研发工程师。
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