Question

是否有可能在C ++中实现两者兼而有之的设计 - RAII，以确保资源安全释放，和 - 懒惰初始化，只有在真正使用资源时才获取资源。

我的想法是，只需实现一个懒惰的初始化，而在实际资源获取中，使用RAII。

行业惯例如何？

Answer 1

是的，这是可能的。只需使用std::optional（C ++ 17或来自Boost）或unique_ptr / shared_ptr。

（意见）optional在可读性方面有很大的优势 - 你不能更清楚地知道这个值可能没有被初始化。

要显示资源是否正确释放：首先让我们从急切的初始化开始（live）：

ofstream file("test.txt");
file << "no flush\n";

ifstream inFile("test.txt");
string line;
getline(inFile, line);
cout << line << endl;

这个，不打印任何东西¹。让我们将写作移到单独的范围（live）：

{
    ofstream file("test.txt");
    file << "no flush\n";
}

ifstream inFile("test.txt");
string line;
getline(inFile, line);
cout << line << endl;

这应打印no flush，因为ofstream在销毁时保证close()文件。（除非同时访问其他内容test.txt）

现在使用Boost.Optional和lazy init（live）：

{
    boost::optional<std::ofstream> file;

    file = ofstream("test.txt");
    file.get() << "no flush\n";
}

ifstream inFile("test.txt");
string line;
getline(inFile, line);
cout << line << endl;

资源与常规ofstream同时发布。

¹文件访问不保证是缓冲的，但它也是一个很好的例子，也可以在在线编译器上使用。

Answer 2

通常的做法是尽可能避免延迟初始化。

如果存在延迟初始化方案，则在实际初始化之前，没有任何东西阻止对象的调用者（或用户）做依赖于初始化对象的事情。这可能导致混乱。

为了解决这个问题，对象（或类）实现需要跟踪对象是否实际初始化。这使得类实现更加复杂 - 如果任何成员函数忘记检查对象是否被初始化，或者如果任何成员函数将对象置于无效状态，则可能发生混乱。如果对象（或类）不这样做，则该类更难使用，因为使用该类的代码的任何错误都会导致问题。

相反，更常用的技术是（1）构造函数建立一个不变的（2）成员函数假设维持不变量和（3）析构函数清理。

换句话说，构造函数初始化对象，成员函数确保对象保持合理状态。允许成员函数ASSUME对象在被调用时处于有效状态....所以不需要检查。只要所有成员函数确保对象在返回时仍处于有效状态，就没有问题。

唯一的例外是析构函数，它导致对象不再存在。换句话说，在销毁一个对象（调用它的析构函数）之后，根本不应该使用该对象的任何成员。

对于调用者来说，这很简单 - 在创建对象所需的信息可用之前不要创建对象。换句话说，而不是

 SomeObject object;

 // gather data needed to initialise object

 //   Danger, danger: it is possible to mistakenly use object as if it is initialised here

 object.initialise(needed_data);

 // do other things with object

 //object ceases to exist (e.g. end of {} block).

这样做

 // gather data needed to initialise object

 //   note that the compiler will reject using object here

 SomeObject object(needed_data);

 // do other things with object

 //object ceases to exist (e.g. end of {} block).

在C ++中，没有什么能阻止在需要时创建对象。变量不限于在块的顶部或类似的地方声明。

如何实现RAII +延迟初始化？

2 个答案: