以對象管理資源 Effective C++ 讀書筆記

以對象管理資源

通過對象的析構函數的自動調用來自動釋放資源

第一部分：幾種典型的以對象管理資源的例子

1. STL::auto_ptr

獲取資源後立刻放入資源管理對象

std::auto_ptr pInv(createInvestment());

注意：auto_ptr有一個奇怪的性質：不會有多個auto_ptr同時指向同一個資源。

std::auto_ptr pInv2(pInv);
// pInv2 指向對象，pInv設為null

pInv = pInv2; 
//pInv指向對象，pInv2為null

2. RCSP（引用計數型智能指針）

持續追蹤共有多少個對象指向某一資源，並在無人指向它時自動釋放資源。。類似於Java的垃圾回收機制。

e.g. TR1::shared_ptr

下面是一個簡單的Reference counting的智能指針

// copyright @ L.J.SHOU Dec.23, 2013
// class for managing pointer, smart pointer class
#ifndef HAS_PTR_H_
#define HAS_PTR_H_
#include 

class HasPtr;
class U_Ptr
{
  friend class HasPtr;
  int *ip;
  size_t use;
  U_Ptr(int *p): ip(p), use(1) { }
  ~U_Ptr() { delete ip; }
};

class HasPtr
{
public:
  HasPtr(int *p, int i) : ptr(new U_Ptr(p)), val(i) {}
  // copy members and increment the use count
  HasPtr(const HasPtr &rhs): 
    ptr(rhs.ptr), val(rhs.val) { ++ ptr->use; }
  HasPtr& operator=(const HasPtr &rhs);
  // if use count goes to zero, delete the U_Ptr object
  ~HasPtr() { if(--ptr->use == 0) delete ptr; }

  int *get_ptr() const { return ptr->ip; }
  int  get_int() const { return val; }
  
  void set_ptr(int *p) { ptr->ip = p; }
  void set_int(int i)  { val = i; }

  int get_ptr_val() const { return *ptr->ip; }
  int set_ptr_val(int i) { *ptr->ip = i; }
private:
  U_Ptr * ptr; // pointer to use-counted U_Ptr class
  int val;
};

// increment rhs's use count first to avoid self assignment
HasPtr& HasPtr::operator=(const HasPtr &rhs)
{
  ++ rhs.ptr->use; // increment use count on rhs first
  if(--ptr->use == 0)
    delete ptr;    // if use count goes to zero, delete object
  ptr = rhs.ptr;
  val = rhs.val;
  return *this;
}

#endif

第二部分：如何處理資源管理對象的復制操作

C++中，通過類的copy constructor 和 copy assignment來控制資源對象的復制。

通常有以下四種策略：

1. 禁止復制：將copy constructor 和copy assignment聲明為private， 並不給予實現

2. 引用計數法：賦值時，資源的“被引用數”增加1。例如shared_ptr

3. 復制底部資源：每個對象擁有各自的資源，不能實現資源共享

4. 轉移底部資源的擁有權：e.g. std::auto_ptr