Effective C++: 以对象管理资源

这是 Effective C++ 的第 13 个条款，Using objects to manage resources，中文翻译为：以对象管理资源。

在 C++ 中，资源通常指哪些一旦用了它，将来就必须还回去的东西，比如文件句柄、网络连接、互斥锁、动态分配的内存等。以动态分配内存为例，使用 new 分配的内存必须用 delete 释放，否则就会发生内存泄漏。

在书中，作者举了这样一个例子：

// 一个生产 Investment 对象的工厂函数
Investment* createInvestment();

void f()
{
    Investment* pInv = createInvestment(); // 调用工厂函数，获得资源
    ... // 其他操作
    delete pInv; // 手动释放资源
}

cpp

这段代码的问题在于，如果中间的...部分发生了异常，或者函数有多个 return 路径、continue 或 goto 语句提前退出，那么 delete pInv 就可能永远不会被执行，从而导致资源泄漏（在这个例子中是内存泄漏）。手动管理资源是不可靠且危险的。

为了解决这个问题，C++ 提供了一种更安全的资源管理方式：资源获取即初始化（RAII, Resource Acquisition Is Initialization）。RAII 的核心思想是将资源的获取和释放绑定到对象的生命周期上。具体做法是：

在构造函数中获取资源：将资源（如动态分配的内存指针）封装在一个类中，在类的构造函数里完成资源的申请。
在析构函数中释放资源：在类的析构函数里执行资源的释放操作（如 delete）。

由于 C++ 语言保证，当一个对象离开其作用域时（无论是函数正常结束还是因为抛出异常），它的析构函数一定会被自动调用。这样一来，资源的释放就变成了自动行为，永远不会被遗漏。

在现代 C++ 中，标准库提供了许多 RAII 风格的类来管理各种资源。例如：

std::unique_ptr 和 std::shared_ptr：用于管理动态分配的内存。
std::lock_guard 和 std::unique_lock：用于管理互斥锁。
std::fstream：用于管理文件句柄。

通过使用这些 RAII 类，我们可以大大简化资源管理的代码，减少错误发生的可能性。