RAII in C++

　　在C++中，如果对一个块直接分配资源，而且在释放资源之前发生异常，那么这些资源在栈展开（注1）期间将不会得到释放。例如，一个块可以通过调用new动态分配内存，如果该块因异常退出，编译器将不会删除该指针，已分配的内存也不会得到释放。

　　比如下面这个函数：

void funtion()
{
      vector<string> str_vec;
      string s;
      while(cin >> s)
             v.push_back(s);
     string *p = new string[v.size()];
     
     delete [] p;
}

　　这个函数定义了一个局部vector并动态分配了一个string数组。在正常情况下，数组和vector都在退出函数之前被撤销，函数最后一个delete语句释放数组，在函数结束时自动撤销vector。

　　但是，如果在函数内部发生异常，则将撤销的vector但不会释放数组。问题就在于数组是不会自动释放的。所以在new之后但在delete之前发生的异常使得数组没有被撤销，内存得不到释放。而不管何时发生异常，vector的析构函数都会被保证执行。

　　即，由类类型对象分配的资源一般都会得到正确的释放。运行局部对象的析构函数，由类类型对象分配的资源通常由它们的析构函数释放。

　　通过定义一个类来封装资源的分配和释放，可以保证正确的释放资源。这一技术常称为“资源分配即初始化”，简称RAII. 这种技术使程序更加“异常安全（exception safe）"。这就意味着，即使发生异常，程序也能正确操作，保证被分配的资源都得到正确释放。

　　所以我们应该设计类来管理资源分配，以便构造函数分配资源而系够函数释放资源。下面的类是一个例子：

class Resource
{
    public:
        Resource(parms p): r(allocate(p)) { }
        ~Resource() { release(r); }

    private:
        resource_type *r;
        resource_type *allocate(parms p);
        void release(resource_type*);
};

　　Resource类是分配资源和回收资源的类型，它保存表示该资源的数据成员。Resource的构造函数分配资源，而析构函数释放它。当使用这个类型的时候将自动释放资源。

void funtion2()
{
    Resource res(args);
}

　　如果函数正常终止，就在Resource对象超出作用域时释放资源；如果函数因异常中断，编译器就运行Resource的析构函数作为异常处理过程的一部分。

 

　　顺便提一下，STL库中提供了RAII的技术例子：auto_ptr类。它是一个接受一类型形参的模板，它为动态分配的对象提供异常安全。
　　auto_ptr对象只能保存一个指向对象的指针，并且不能用于指向动态分配的数组，使用auto_ptr对象指向动态分配的数组会导致未定义的运行时行为。

　　每个auto_ptr对象绑定到一个对象或指向一个对象。当auto_ptr对象指向一个对象的时候，可以说它“拥有”该对象。但每个auto_ptr对象只能“拥有”一个对象。当auto_ptr对象超出作用域或另外撤销的时候，就自动回收auto_ptr所指向的动态分配对象。

void funtion3()
{
      auto_ptr<int> p(new int(100));
}

　　如上述funtion3()中，无论是否发生异常，编译器都会保证释放p指向的内存。

（全文完）

　　注1：在抛出异常的时候，当前函数将暂停执行，然后开始查找匹配的catch子句。首先会检查throw本身是否在try块内，如果是，检查与该try相关的catch子句，看是否有与抛出对象相匹配的catch子句。如果有，就处理异常；如果找不到，就退出当前函数（并释放当前函数的内存且撤销局部对象），然后继续在上层调用函数中查找。

　　如果对抛出异常的函数的调用是在try块中，则检查与该try相关的catch子句。如果找到匹配的catch，就处理异常；如果找不到，调用函数也退出，并继续在上层调用函数中查找。

　　这个过程就叫栈展开。