什么是RAII（资源获取是初始化）？它与智能指针有何关系？-C++-PHP中文网

什么是RAII（资源获取是初始化）？它与智能指针有何关系？

Mar 25, 2025 pm 02:37 PM

代表资源获取的RAII是初始化，是C中用于管理资源的编程成语，例如内存，文件手柄，网络插座等，通过将它们与对象的寿命联系在一起。基本概念是，在对象构造过程中获取资源，并在对象脱离范围时自动释放，这要归功于被调用的驱动器。这确保了资源得到适当管理和释放，即使在例外也是如此。

RAII与智能指针密切相关，这是一种类似于指针的类，但会自动管理其指向对象的生命周期。智能指针通过在构造过程中获取资源（即，指向对象的指针）并在其破坏者中释放它，从而体现了RAII原理。通过使用智能指针，开发人员可以确保在没有手动干预的情况下可以有效，安全地管理资源，并遵守RAII原则。

在C编程中使用RAII提供了一些重要的好处：

自动资源管理：RAII确保在不再需要时自动管理和发布资源。在存在例外，这一点尤其重要，因为Raii保证即使发生例外，也将释放资源。
预防资源泄漏：通过将资源与对象寿命相关联，RAII有助于防止资源泄漏。当对象脱离范围时，将被称为驱动器，以确保其管理的资源已发布。
代码可读性和可维护性：RAII可以使代码更具可读性和易于维护。它将资源管理封装在一个对象中，清楚地清楚地管理资源的何时以及如何管理程序的主要逻辑。
减少手动内存管理：RAII减少了对手动内存管理的需求，这是容易出错的。通过使用智能指针和其他基于RAII的构造，开发人员可以避免常见的陷阱，例如双重删除或内存泄漏。
有效的例外安全性：RAII有助于编写异常安全代码。即使抛出了例外，RAII也可以确保正确清理资源，并保持计划的完整性。

RAII可以通过确保不再需要资源自动释放资源来帮助防止软件开发中的资源泄漏。以下是：

寿命绑定：RAII将资源的寿命与对象的寿命结合在一起。当对象脱离范围时，其破坏者会自动调用，从而释放资源。这样可以确保即使在有例外情况下，也总是清理资源。
例外安全性：资源泄漏的最常见原因之一是例外。 RAII确保即使抛出了例外，也可以释放资源，从而防止如果手动清理代码被例外绕过，可能会发生泄漏。
资源管理的封装：通过将资源管理封装在对象内，RAII确保负责管理资源的代码与使用它们的代码接近。这种接近度减少了忘记释放资源的可能性。
范围资源：使用RAII，在特定范围内管理资源。一旦示波器退出，资源将自动释放。这种资源管理的结构化方法可防止资源不受管理。
智能指针使用：与智能指针相结合时，RAII确保自动管理内存资源。诸如std::unique_ptr和std::shared_ptr类的智能指针确保在不再需要时释放内存，从而防止内存泄漏。

C中通常与RAII一起使用几种类型的智能指针来管理内存和其他资源。其中包括：

STD :: unique_ptr ：此智能指针用于管理单个资源。它具有对资源的独家所有权，并确保当std::unique_ptr不符合范围时，将删除资源。它不能复制，但可以移动，这是管理独特资源的理想选择。
STD :: shared_ptr ：此智能指针用于管理可以在多个所有者之间共享的资源。它使用参考计数来跟踪所有者的数量。当对资源的最后一个std::shared_ptr脱离范围时，将删除资源。
std :: feek_ptr ：经常与std::shared_ptr一起使用， std::weak_ptr是一个非拥有的智能指针，可让您观察一个由std::shared_ptr管理的资源，而无需参与所有权。它可以帮助防止循环依赖性，并且在缓存等某些情况下很有用。
STD :: auto_ptr ：尽管自C 11以来已弃用并在C 17中删除， std::auto_ptr是使用RAII IDIOM的智能指针的早期实现。它转移了作业的所有权，这使其不如现代智能指针灵活。