C++指針說明管理
C++語言發(fā)展到今天,依靠著C++自身的自由性,很大部分還體現(xiàn)在其靈活的C++指針運(yùn)用上,從最初的pascal發(fā)展至今的object pascal,C++在指針的運(yùn)用上,絕不遜色于C語言的指針。
對(duì)于給定的資源的擁有著,是負(fù)責(zé)釋放資源的一個(gè)對(duì)象或者是一段代碼。所有權(quán)分立為兩種級(jí)別--自動(dòng)的和顯式的(automatic and explicit),如果一個(gè)對(duì)象的釋放是由語言本身的機(jī)制來保證的,這個(gè)對(duì)象的就是被自動(dòng)地所有。
例如,一個(gè)嵌入在其他對(duì)象中的對(duì)象,他的清除需要其他對(duì)象來在清除的時(shí)候保證。外面的對(duì)象被看作嵌入類的所有者。類似地,每個(gè)在棧上創(chuàng)建的對(duì)象(作為自動(dòng)變量)的釋放(破壞)是在控制流離開了對(duì)象被定義的作用域的時(shí)候保證的。
這種情況下,作用于被看作是對(duì)象的所有者。注意所有的自動(dòng)所有權(quán)都是和語言的其他機(jī)制相容的,包括異常。無論是如何退出作用域的--正常流程控制退出、一個(gè)break語句、一個(gè)return、一個(gè)goto、或者是一個(gè)throw--自動(dòng)資源都可以被清除。
到目前為止,一切都很好!問題是在引入指針、句柄和抽象的時(shí)候產(chǎn)生的。如果通過一個(gè)C++指針訪問一個(gè)對(duì)象的話,比如對(duì)象在堆中分配,C++不自動(dòng)地關(guān)注它的釋放。程序員必須明確的用適當(dāng)?shù)某绦蚍椒▉磲尫胚@些資源。比如說。#t#
如果一個(gè)對(duì)象是通過調(diào)用new來創(chuàng)建的,它需要用delete來回收。一個(gè)文件是用CreateFile(Win32 API)打開的,它需要用CloseHandle來關(guān)閉。
用EnterCritialSection進(jìn)入的臨界區(qū)(Critical Section)需要LeaveCriticalSection退出,等等。一個(gè)"裸"C++指針,文件句柄,或者臨界區(qū)狀態(tài)沒有所有者來確保它們的最終釋放。基本的資源管理的前提就是確保每個(gè)資源都有他們的所有者。
一個(gè)C++指針,一個(gè)句柄,一個(gè)臨界區(qū)狀態(tài)只有在我們將它們封裝入對(duì)象的時(shí)候才會(huì)擁有所有者。這就是我們的第一規(guī)則:在構(gòu)造函數(shù)中分配資源,在析構(gòu)函數(shù)中釋放資源。當(dāng)你按照規(guī)則將所有資源封裝的時(shí)候,你可以保證你的程序中沒有任何的資源泄露。這點(diǎn)在當(dāng)封裝對(duì)象(Encapsulating Object)在棧中建立或者嵌入在其他的對(duì)象中的時(shí)候非常明顯。但是對(duì)那些動(dòng)態(tài)申請(qǐng)的對(duì)象呢?
不要急!任何動(dòng)態(tài)申請(qǐng)的東西都被看作一種資源,并且要按照上面提到的方法進(jìn)行封裝。這一對(duì)象封裝對(duì)象的鏈不得不在某個(gè)地方終止。它最終終止在最高級(jí)的所有者,自動(dòng)的或者是靜態(tài)的。這些分別是對(duì)離開作用域或者程序時(shí)釋放資源的保證。
下面是資源封裝的一個(gè)經(jīng)典例子。在一個(gè)多線程的應(yīng)用程序中,線程之間共享對(duì)象的問題是通過用這樣一個(gè)對(duì)象聯(lián)系臨界區(qū)來解決的。每一個(gè)需要訪問共享資源的客戶需要獲得臨界區(qū)。例如,這可能是Win32下臨界區(qū)的實(shí)現(xiàn)方法
- class CritSect
- {
- friend class Lock;
- public:
- CritSect () { InitializeCriticalSection (&_critSection); }
- ~CritSect () { DeleteCriticalSection (&_critSection); }
- private
- void Acquire ()
- {
- EnterCriticalSection (&_critSection);
- }
- void Release ()
- {
- LeaveCriticalSection (&_critSection);
- }
- CRITICAL_SECTION _critSection;
- };
這里聰明的部分是我們確保每一個(gè)進(jìn)入臨界區(qū)的客戶最后都可以離開。"進(jìn)入"臨界區(qū)的狀態(tài)是一種資源,并應(yīng)當(dāng)被封裝。封裝器通常被稱作一個(gè)鎖(lock)。