《Effective C++》 读书笔记之三 资源管理
准备知识：
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所谓资源就是，一旦用了它，将来必须还给系统。最常用的资源是动态分配内存，其他常见的资源有文件描述器、互斥锁、图形界面的字形和笔刷、数据库连接以及网络sockets。
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auto_ptr 是个“类指针对象”，就是所谓的智能指针，其析构函数自动对其所指对象调用delete。auto_ptr位于 #include <memory> 头文件。由于auto_ptr被销毁时会自动删除它所指之物，所以一定要注意别让多个auto_ptr指向同一个对象。auto_ptr有个不寻常的性质：若通过copy构造函数或copy assignment操作符复制它们，它们会变成null，而复制所得的指针将取得资源的唯一拥有权。auto_ptr并非管理动态分配资源的神兵利器。
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Reference-counting smart pointer（引用计数型智慧指针RCSP）是auto_ptr的一种替代方案。持续追踪共有多少对象指向某笔资源，并在无人指向它时自动删除。RCSPs提供的行为类似垃圾回收，不同的是，RCSPs无法打破环状引用（例如两个其实已经没有被使用的对象彼此互指，因而好像还处于“被使用”状态）。
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TR1的tr1::shared_ptr 是一个RCSP。
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auto_ptr和tr1::shared_ptr两者都在其析构函数内做delete而不是delete[]动作。那意味着动态分配而得的array身上使用auto_ptr或tr1::shared_ptr是不明智的。但是这是可以通过编译的。
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//准备知识2 auto_ptr不寻常的性质
std::auto_ptr<Investment> pInv(createInvestment());
//pInv指向createInvestment()返回物
std::auto_ptr<Investment> pInv2(pInv);
//现在pInv2指向对象，pInv被置为null
pInv = pInv2;
//现在pInv指向对象，pInv2被置为null
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正文
条款13：以对象管理资源 Use objects to manage resource
获取资源后立刻放进管理对象内。（资源取得时机便是初始化时机。Resource Acquisition Is Initialization;简称RAII）
管理对象运用析构函数确保资源被释放。
例子如下：
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class
Investment{...};
Investment* createInvestment();
void
f()
//auto_ptr版本
{
std::auto_ptr<Investment> pInv(createInvestment());
// 调用factory函数，使用pInv经由auto_ptr的析构函数自动删除pInv
...
}
void
f()
//shared_ptr版本
{
...
std::tr1::shard_ptr<Investment> pInv(createInvestment());
//pInv指向createInvestment()返回物
std::tr1::shard_ptr<Investment> pInv2(pInv);
//现在pInv，pInv2指向同一对象
pInv = pInv2;
//无任何改变
...
}
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重点：
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为防止资源泄漏，请使用RAII对象，它们在构造函数中获得资源并在析构函数中释放资源。
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两个常用的RAII classes 分布式tr1::shared_ptr 和auto_ptr。前者通常是较佳选择，因为其copy行为比较直观。若选择auto_ptr，复制动作会使它指向null。
2016-11-03 22:23:43
条款14：在资源管理类中小心copying行为。
当一个RAII对象被复制，有如下几种可能
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禁止复制。
class Lock:private Uncopyable{ };
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对底层资源祭出“引用计数法”。有时候我们希望保有资源，直到它的最后一个使用者被销毁。这种情况下复制RAII对象时，应该将资源的“被引用数”递增。tr1::shared_ptr便是如此。tr1::shared_ptr允许指定所谓的“删除器”，那是一个函数或函数对象，当引用次数为0时便被调用。删除器对tr1::shared_ptr构造函数而言是可有可无的第二参数。
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复制底部资源。进行深度拷贝。
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转移底部资源的拥有权。采用auto_ptr。
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class
Lock{
public
:
//以某个Mutex初始化shared_ptr，并以unlock函数作为删除器
explicit
Lock(Mutex *pm):mutexPtr(pm,unlock)
{
lock(mutexPtr.get());
}
private
:
std::tr1::shared_ptr<Mutex> mutexPtr;
}
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重点：
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复制RAII对象必须一并复制它所管理的资源，所以资源的copying行为决定RAII对象的copying行为。
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普通而常见的RAII class copying行为是：抑制copying、施行引用计数法。不过其他行为也都可能被实现。
2016-11-03 23:59:30
条款15：在资源管理类中提供对原始资源的访问。
有时候需要一个函数可将 RAII class 对象转换为其所内含之原始资源。有两种做法可以达成目标：
1.显式转换
tr1::shared_ptr和auto_ptr都提供一个get成员函数，用来执行显式转换，也就是它会返回智能指针内部的原始指针。
例子如下：
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std::tr1::shared_ptr<Investment> pInv(createInvestment());
int
daysHeld(
const
Investment* pi);
int
days = daysHeld(pInv);
//错误！！！ 不允许直接使用智能指针，需要获取原始资源。
int
days = daysHeld(pInv.get());
//good!!!将pInv内的原始指针传给daysHeld
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2.隐式转换
几乎所有的智能指针都重载了指针取值操作符(operator->和operator*)，tr1::shared_ptr和auto_ptr也重载了取值操作符，它们允许隐式转换至底部原始指针。
例子如下：
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class
Investment{
public
:
bool
isTaxFree()
const
;
...
};
Investment* createInvestment();
std::tr1::shared_ptr<Investment> pi1(createInvestment());
bool
taxable1 = !(pi1->isTaxFree());
//经过operator->访问资源
std::tr1::shared_ptr<Investment> pi2(createInvestment());
bool
taxable2 = !((*pi1).isTaxFree());
//经过operator*访问资源
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重点：
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APIs往往要求访问原始资源，所以每一个RAII class应该提供一个“取得所管理之资源”的办法。
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对原始资源的访问可能经由显式转换或隐式转换。一般而言显式转换比较安全，但隐式转换对客户比较方便。
2016-11-04 17:44:52
条款16：成对使用new和delete时要采取相同形式。
当你使用new，有两件事发生。第一，通过operator new的函数内存被分配出来。第二，针对此内存会有一个构造函数被调用。
当你使用delete，有两件事发生。第一，针对此内存会有一个（或多个）析构函数调用。第二，通过operator delete的函数释放内存。
delete的最大问题在于：即将被删除的内存之内究竟存有多少个对象？
当你对一个指针使用delete，唯一能够让delete知道内存中是否存在一个“数组大小记录”的办法就是：由你来告诉它。如果你使用delete时加上中括号[],delete便认定指针指向一个数组，否则它便认定指针指向单一对象。
例子如下：
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std::string* stringPtr1 =
new
std::string;
std::string* stringPtr2 =
new
std::string[100];
...
delete
stringPtr1;
//删除一个对象
delete
[] stringPtr2;
//删除一个由对象组成的数组
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尽量不要对数组形式做typedefs动作。可以使用vector或者string来替代。
重点：
如果你在使用new表达式中使用[]，必须在相应的delete表达式中也使用[]。如果你在使用new表达式中不使用[]，一定不要在相应的delete表达式中使用[]。
2016-11-04 17:54:51
条款17：以独立语句将newed对象置于智能指针。
例子：
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int
priority();
void
processWidget(str::tr1::shared_ptr<Widget> pw,
int
priority);
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调用processWidget:
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processWidget(
new
Widget,priority());
//不能通过编译
processWidget(std::tr1::shared_ptr<Widget> (
new
Widget),priority());
//可以通过编译
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调用processWidget之前，编译器必须创建代码，做一下3件事：
1.调用priority;
2.执行“new Widget”;
3.调用tr1::shared_ptr构造函数。
由于C++编译器以什么样的次序完成这件事，弹性很大。
一种可能的操作顺序是2，1，3。但是在执行2后，如果执行1时，发生异常，那么2中返回的指针被遗失。
而且3还没有来得及执行，所以2返回的指针没有置入st1::shared_ptr内，所以会发生资源泄漏。
避免这类问题的办法很简单：使用分离语句。分别写出(1)创建Widget；
(2)将它置于一个智能指针内，然后再把那个智能指针传给processWidget：
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std::tr1::shared_ptr<Widget> pw(
new
Widget);
processWidget(pw,priority());
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重点：
以独立语句将newed对象存储于智能指针内。如果不这样做，一旦异常被抛出，有可能导致难以察觉的资源泄漏。
本文转自313119992 51CTO博客，原文链接:http://blog.51cto.com/qiaopeng688/1869161
