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C++中的RAII机制
什么是RAII？
RAII是Resource Acquisition Is Initialization（wiki上面翻译成 “资源获取就是初始化”）的简称，是C++语言的一种管理资源、避免泄漏的惯用法。利用的就是C++构造的对象最终会被销毁的原则。RAII的做法是使用一个对象，在其构造时获取对应的资源，在对象生命期内控制对资源的访问，使之始终保持有效，最后在对象析构的时候，释放构造时获取的资源。
为什么要使用RAII？
上面说到RAII是用来管理资源、避免资源泄漏的方法。那么，用了这么久了，也写了这么多程序了，口头上经常会说资源，那么资源是如何定义的？ 在计算机系统中，资源是数量有限且对系统正常运行具有一定作用的元素。比如：网络套接字、互斥锁、文件句柄和内存等等，它们属于系统资源。由于系统的资源是有限的，就好比自然界的石油，铁矿一样，不是取之不尽，用之不竭的。
所以，我们在编程使用系统资源时，都必须遵循一个步骤：
1 申请资源；
2 使用资源；
3 释放资源。
第一步和第二步缺一不可，因为资源必须要申请才能使用的，使用完成以后，必须要释放，如果不释放的话，就会造成资源泄漏。
我们来举个示例：
#include <iostream> using namespace std;int main()
{int* arr = new int[10];//业务代码.....delete[] arr;arr = nullptr;return 0;
}
但是如果程序很复杂的时候，需要为所有的new 分配的内存delete掉，导致效率下降，更可怕的是，程序的可理解性和可维护性明显降低了，当操作增多时，处理资源释放的代码就会越来越多，越来越乱。如果某一个操作发生了异常而导致释放资源的语句没有被调用，怎么办？这个时候，RAII机制就可以派上用场了。
如何使用RAII？
当我们在一个函数内部使用局部变量，当退出了这个局部变量的作用域时，这个变量也就别销毁了；当这个变量是类对象时，这个时候，就会自动调用这个类的析构函数，而这一切都是自动发生的，不要程序员显示的去调用完成。这个也太好了，RAII就是这样去完成的。
由于系统的资源不具有自动释放的功能，而C++中的类具有自动调用析构函数的功能。如果把资源用类进行封装起来，对资源操作都封装在类的内部，在析构函数中进行释放资源。当定义的局部变量的生命结束时，它的析构函数就会自动的被调用，如此，就不用程序员显示的去调用释放资源的操作了。
使用RAII 机制的代码：
#include <iostream>
using namespace std;class Array
{
public:Array(){m_Array = new int[10];cout << "调用构造函数" << endl;}void InitArray(){for (int i = 0; i < 10; ++i){*(m_Array + i) = i;}}void ShowArray(){for (int i = 0; i < 10; ++i){cout << m_Array[i] << endl;}}~Array(){cout << "~调用析构函数" << endl;if (m_Array != nullptr){delete[] m_Array; m_Array = nullptr;}}private:int* m_Array;
};int main()
{Array array;array.InitArray();array.ShowArray();return 0;
}
不使用RAII（没有使用类的思想）的代码：
#include <iostream>
using namespace std;bool OperationA();
bool OperationB();int main()
{int* testArray = new int[10];//使用数组的业务代码if (!OperationA()){delete[] testArray;testArray = NULL;return 0;}if (!OperationB()){delete[] testArray;testArray = nullptr;return 0;}delete[] testArray;testArray = nullptr;return 0;
}bool OperationA()
{////业务代码执行判断//return false;
}bool OperationB()
{////业务代码执行判断//return true;
}
上面这个例子没有多大的实际意义，只是为了说明RAII的机制问题。下面说一个具有实际意义的例子：
#include <iostream>
#include <windows.h>
#include <process.h>using namespace std;CRITICAL_SECTION cs;
int gGlobal = 0;class MyLock
{
public:MyLock(){EnterCriticalSection(&cs);}~MyLock(){LeaveCriticalSection(&cs);}MyLock(const MyLock&) = delete;MyLock operator =(const MyLock&) = delete;
};void DoComplex(MyLock& lock)
{
}unsigned int __stdcall ThreadFun(PVOID pv)
{MyLock lock;int* para = (int*)pv;//业务代码.......DoComplex(lock);for (int i = 0; i < 10; ++i){++gGlobal;cout << "Thread " << *para << endl;cout << gGlobal << endl;}return 0;
}int main()
{InitializeCriticalSection(&cs);int thread1, thread2;thread1 = 1;thread2 = 2;HANDLE handle[2];handle[0] = (HANDLE)_beginthreadex(nullptr, 0, ThreadFun, (void*)&thread1, 0, nullptr);handle[1] = (HANDLE)_beginthreadex(nullptr, 0, ThreadFun, (void*)&thread2, 0, nullptr);WaitForMultipleObjects(2, handle, TRUE, INFINITE);return 0;
}
这个例子可以说是实际开发中的一个模型，当多个进程访问临界变量时，为了不出现错误的情况，需要对临界变量进行加锁；上面的例子就是使用的Windows的临界区域实现的加锁。
但是，在使用CRITICAL_SECTION时，EnterCriticalSection和LeaveCriticalSection必须成对使用，很多时候，经常会忘了调用LeaveCriticalSection，此时就会发生死锁的现象。
当我将对CRITICAL_SECTION的访问封装到MyLock类中时，之后，我只需要定义一个MyLock变量，而不必手动的去显示调用LeaveCriticalSection函数。
上述的两个例子都是RAII机制的应用，理解了上面的例子，就应该能理解了RAII机制的使用了。