C 能否以最小的開銷實現 Go 風格的 Defer 功能？

C 中的標準延遲/終止器實作

Go語言中的延遲功能是一種在函數退出時執行程式碼區塊的機制，它可以簡化資源清理和錯誤處理。本文探討了C 中類似延遲實現的可能性，以及現有庫中替代方案的可行性。

現有的實作

C 標準函式庫、Boost和其他第三方函式庫尚未提供現成的延遲實作。然而，以下輕量級自訂實作提供了與Go語言類似的功能：

<code class="cpp">struct defer_dummy {};
template <class F> struct deferrer { F f; ~deferrer() { f(); } };
template <class F> deferrer<F> operator*(defer_dummy, F f) { return {f}; }
#define DEFER_(LINE) zz_defer##LINE
#define DEFER(LINE) DEFER_(LINE)
#define defer auto DEFER(__LINE__) = defer_dummy{} *[&]()</code>

使用方法

實現的使用方式與Go語言的延遲語法類似：

<code class="cpp">defer {
    // 要在函数退出时执行的代码块
};</code>

示例用法

<code class="cpp">#include <cstdio>
#include <cstdlib>

bool read_entire_file(char *filename, std::uint8_t *&data_out,
                      std::size_t *size_out = nullptr) {
    auto file = std::fopen(filename, "rb");
    if (!file)
        return false;

    defer { std::fclose(file); }; // 自动关闭文件

    // ...其他文件操作代码

    return true;
}

int main(int argc, char **argv) {
    if (argc < 2)
        return -1;

    std::uint8_t *file_data = nullptr;
    std::size_t file_size = 0;

    auto read_success = read_entire_file(argv[1], file_data, &file_size);

    defer { delete[] file_data; }; // 自动释放文件数据

    if (read_success) {
        // ...文件处理代码

        return 0;
    } else {
        return -1;
    }
}</code>

優勢

• 無開銷：此實作不會引入額外的開銷，與其他基於物件或智慧指標的實作不同。
• 易於語法：語法模仿了Go語言的延遲語法，使程式碼更清晰更易讀。
• 零依賴：實現完全獨立，不會增加編譯時間。

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