Wie erreicht C ein deterministisches Ressourcenmanagement ohne explizite „finally'-Blöcke?

Cs Ressourcenverwaltungstechniken: „Finally“-Blöcke und RAII-Idiom

Während C explizite „finally“-Blöcke fehlen, verwendet es a leistungsstarkes Ressourcenmanagement-Paradigma, bekannt als Resource Acquisition Is Initialization (RAII). RAII stellt die automatische Freigabe von Ressourcen sicher, wenn die Lebensdauer eines Objekts endet.

RAII-Redewendung: „Ressourcenbeschaffung ist Initialisierung“

RAII funktioniert nach dem Prinzip, dass, wenn ein Objekt ist erstellt, erwirbt es alle Ressourcen, die es für seinen Betrieb benötigt. Wenn umgekehrt die Lebensdauer des Objekts endet (z. B. wenn es den Gültigkeitsbereich verlässt), wird sein Destruktor automatisch aufgerufen und gibt alle zugewiesenen Ressourcen frei. Dieses Verhalten garantiert eine Ressourcenbereinigung auch im Ausnahmefall.

Mutexe mit RAII sperren

Eine typische Anwendung von RAII ist das Sperren von Mutex-Objekten. Das folgende Beispiel zeigt, wie eine „Sperr“-Klasse, die RAII verwendet, einen Mutex automatisch freigeben kann, wenn sie außerhalb des Gültigkeitsbereichs liegt:

class lock {
    mutex &m_;
public:
    lock(mutex &m) : m_(m) { m.acquire(); }
    ~lock() { m_.release(); }
};

class foo {
    mutex mutex_;
public:
    void bar() {
        lock scopeLock(mutex_); // Acquire lock
        foobar(); // Operation that may throw an exception
        // 'scopeLock' will be destructed and release the mutex even if an exception occurs.
    }
};

RAII für Objektmitglieder

RAII vereinfacht auch Verwaltung von Mitgliedsobjekten in einer Klasse. Wenn die Besitzerklasse zerstört wird, geben RAII-verwaltete Mitgliedsobjekte ihre Ressourcen automatisch über ihre Destruktoren frei. Dieser Ansatz vereinfacht die Destruktorimplementierung für die Besitzerklasse.

Vergleich mit C# Using Statements

RAII ähnelt der deterministischen .NET-Zerstörung mithilfe von IDisposable und „using“-Anweisungen von C# .' RAII kann jedoch jede Art von Ressource, einschließlich Speicher, deterministisch freigeben, im Gegensatz zu .NET, das Nicht-Speicherressourcen nur deterministisch durch Garbage Collection freigibt.

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