什麼是RAII（資源獲取是初始化）？它與智能指針有何關係？-C++-PHP中文網

什麼是RAII（資源獲取是初始化）？它與智能指針有何關係？

Mar 25, 2025 pm 02:37 PM

代表資源獲取的RAII是初始化，是C中用於管理資源的編程成語，例如內存，文件手柄，網絡插座等，通過將它們與對象的壽命聯繫在一起。基本概念是，在對象構造過程中獲取資源，並在對象脫離範圍時自動釋放，這要歸功於被調用的驅動器。這確保了資源得到適當管理和釋放，即使在例外也是如此。

RAII與智能指針密切相關，這是一種類似於指針的類，但會自動管理其指向對象的生命週期。智能指針通過在構造過程中獲取資源（即，指向對象的指針）並在其破壞者中釋放它，從而體現了RAII原理。通過使用智能指針，開發人員可以確保在沒有手動干預的情況下可以有效，安全地管理資源，並遵守RAII原則。

在C編程中使用RAII提供了一些重要的好處：

自動資源管理：RAII確保在不再需要時自動管理和發布資源。在存在例外，這一點尤其重要，因為Raii保證即使發生例外，也將釋放資源。
預防資源洩漏：通過將資源與對象壽命相關聯，RAII有助於防止資源洩漏。當對象脫離範圍時，將被稱為驅動器，以確保其管理的資源已發布。
代碼可讀性和可維護性：RAII可以使代碼更具可讀性和易於維護。它將資源管理封裝在一個對像中，清楚地清楚地管理資源的何時以及如何管理程序的主要邏輯。
減少手動內存管理：RAII減少了對手動內存管理的需求，這是容易出錯的。通過使用智能指針和其他基於RAII的構造，開發人員可以避免常見的陷阱，例如雙重刪除或內存洩漏。
有效的例外安全性：RAII有助於編寫異常安全代碼。即使拋出了例外，RAII也可以確保正確清理資源，並保持計劃的完整性。

RAII可以通過確保不再需要資源自動釋放資源來幫助防止軟件開發中的資源洩漏。以下是：

壽命綁定：RAII將資源的壽命與對象的壽命結合在一起。當對象脫離範圍時，其破壞者會自動調用，從而釋放資源。這樣可以確保即使在有例外情況下，也總是清理資源。
例外安全性：資源洩漏的最常見原因之一是例外。 RAII確保即使拋出了例外，也可以釋放資源，從而防止如果手動清理代碼被例外繞過，可能會發生洩漏。
資源管理的封裝：通過將資源管理封裝在對象內，RAII確保負責管理資源的代碼與使用它們的代碼接近。這種接近度減少了忘記釋放資源的可能性。
範圍資源：使用RAII，在特定範圍內管理資源。一旦示波器退出，資源將自動釋放。這種資源管理的結構化方法可防止資源不受管理。
智能指針使用：與智能指針相結合時，RAII確保自動管理內存資源。諸如std::unique_ptr和std::shared_ptr類的智能指針確保在不再需要時釋放內存，從而防止內存洩漏。

C中通常與RAII一起使用幾種類型的智能指針來管理內存和其他資源。其中包括：

STD :: unique_ptr ：此智能指針用於管理單個資源。它具有對資源的獨家所有權，並確保當std::unique_ptr不符合範圍時，將刪除資源。它不能複制，但可以移動，這是管理獨特資源的理想選擇。
STD :: shared_ptr ：此智能指針用於管理可以在多個所有者之間共享的資源。它使用參考計數來跟踪所有者的數量。當對資源的最後一個std::shared_ptr脫離範圍時，將刪除資源。
std :: feek_ptr ：經常與std::shared_ptr一起使用， std::weak_ptr是一個非擁有的智能指針，可讓您觀察一個由std::shared_ptr管理的資源，而無需參與所有權。它可以幫助防止循環依賴性，並且在緩存等某些情況下很有用。
STD :: auto_ptr ：儘管自C 11以來已棄用並在C 17中刪除， std::auto_ptr是使用RAII IDIOM的智能指針的早期實現。它轉移了作業的所有權，這使其不如現代智能指針靈活。