我是否应该将 RAII 应用于我分配的所有阵列

Should I apply RAII to all arrays I allocated?

本文关键字：阵列 分配 RAII 是否 应用于      更新时间：2023-10-16

我现在正在学习C++。这是一种非常复杂的语言，我不确定我应该使用哪个功能以及何时使用。

C++ Primer引入了RAII作为确保异常安全的方法。这是否意味着，作为一个好的行为，当我想使用数组时，我应该将数组放入一个类中来分配和销毁资源。我知道我的想法很简单，或者很幼稚。

我只是好奇什么是好的C++编码行为。

RAII 表示资源与对象生存期相关联。
每个 STL 类C++都遵循这一原则，这意味着如果您需要一个数组，您可以简单地使用 std::vector .

向量类的析构函数将负责在实例超出范围时删除资源。

这意味着在您的情况下，而不是像这样使用 new：

int *array = new int[n];

您应该使用：

vector<int> array(n);

如果您确实需要在堆上分配以拥有共享指针，并且仍然使用 RAII 是安全的，您可以这样做（需要 C++11）：

shared_ptr<vector<int>> array(new vector<int>(10));

这取决于您如何创建数组。如果你在这样的代码块中创建它

int arr[5];

它具有自动存储功能。当此数组超出范围时，它会自动销毁。

唯一需要显式管理对象生存期的情况是动态分配对象，可能如下所示：

int* arr = new int[5];

这将分配一个 5 个 int s 的数组，稍后需要手动delete d，如下所示：

delete[] arr;

RAII 的想法是，我们可以让类的构造函数执行动态分配，其析构函数执行释放。然后，如果我们创建此类类型的对象，它们将在内部执行动态分配，但我们可以确保在完成后将正确释放内存。

所以是的，如果你真的想要一个动态分配的数组，你可以把它封装在你自己的类中。但是，这已经以更强大的形式存在：std::vector .std::vector 类型在内部管理动态分配的数组，但也允许您在运行时向其添加和删除元素。

请注意，这不是特定于数组的内容。最佳实践是将所有动态分配（即使是简单的new int）封装在类中。标准库提供了许多类来帮助您执行此操作（特别是智能指针）。

RAII 是资源管理的推荐用语 - 资源可以是线程、内存...... 我经常遇到不了解 RAII 或如何使用它的长期开发人员，所以问这个问题并不丢人。 不幸的是，我认为您需要一些背景和术语才能理解它。 在C++中，您可以在以下两种内存之一中创建对象：堆栈和堆。

堆栈：请考虑以下代码：

class Foo
{
    // some implementation
}
void bar()
{
  Foo f;
  // do something with f.
  // maybe it throws an exception, maybe not.
}

这里，Foo类型的对象f已在堆栈上创建。 当正在运行的程序离开创建 f 的作用域时（在我们的示例中，当它离开函数 bar（） 时），f 的析构函数将被调用，无论它如何离开作用域。 它可能会因为函数成功执行而离开作用域，或者可能会因为引发异常而离开作用域。

堆分配现在考虑以下几点：

class Foo
{
// same thing
}
void bar()
{
Foo* f = new f;
// whatever
delete f;
}

在本例中，我们在堆上创建了对象 f。 你可以说我们这样做是因为我们打电话给新的接线员。 每当使用 new 创建对象时，我们都必须调用 delete 以释放内存。 这可能容易出错，因为人们忘记调用 delete，或者他们返回指针并且不清楚指针应该在哪里删除，或者因为抛出了异常。 RAII是所有这些的解决方案，它应该是您的首选工具。

但

这并不意味着你应该把你的数组放在一个类中（在某些情况下确实如此，但可能不是你的意思）。 请考虑以下事项：

void foo()
{
     // c-style array, but fixed size.
     int bar_stack[5];
     // c-style array, dynamically allocated!
     unsigned int array_size = get_array_size();
     int* bar_heap = new int[array_size]
     // c++ way:
     std::vector bar_vector(array_size);
 }

在第一个例子中，我们有一个固定的 c 样式数组，它是在堆栈上分配的，所以没有什么可担心的。 在第二种情况下，它是动态分配的（编译器不知道大小，它在运行时可用），因此我们需要删除，这意味着我们需要防止异常并确保有一个明确的所有者。 在第三种情况下，我们只使用一个向量，这是一个标准容器。

现在我提供了所有这些，因为我担心你不会理解简短的答案，即：是的，你通常应该使用 RAII 来管理你的资源，但你应该使用 std 容器，而不是数组。 为什么？ 因为 std 容器为您提供了 RAII - 除非您制作一个指针容器，或者在堆上分配向量。

我希望这有所帮助。

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