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《Effective C++》学习笔记——条款15

2024-08-05 15:42:07   225人阅读

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三、Resource Management

 

 

Rule 15：Provide access to raw resources in resource-managing classes

规则 15：在资源管理类中提供对原始资源的访问




1.引言

资源管理类（resource-managing classes）是一个好东西，它就像一个 对抗  ——资源泄漏—— 的堡垒。而排出 像 资源泄漏 这样的东西，正是良好设计系统的根本性质。

BUT ， 有时候你不得不绕过 资源管理对象 而  直接访问原始资源。

比如，来个例子，在条款13中，我们导入这样一个观念：使用智能指针（比如 auto_ptr 或者 tr1::shared_ptr）保存 factory函数，如 createInvestment 的调用结果。

std::tr1::shared_ptr<Investment> pInv(createInvestment() );
假设我们用某个函数来处理 Investment 对象：

int daysHeld( const Investment* pi );    // 返回投资失败
但如果这么调用：

int days = daysHeld( pInv );    // 错误
这样是错误的，通不过编译，Why？—— daysHeld需要的是一个Investment* 指针，而我们给的却是个 对象（类型为 tr1::shared_ptr<Investment> 的对象）。

所以这时候需要调 原始资源。  


2.两个方法

<1>显式转换

很幸运，无论是 tr1::shared_ptr 还是 auto_ptr 都会提供一个 get成员函数，可以用来获取内部的原始指针。

<span style="white-space:pre">		</span>int days = daysHeld( pInv.get() );    // 将原始指针给函数调用
<2>隐式转换

（几乎）所有的智能指针 都 重载 了指针取值操作符 （ operator-> 和 operator* ），它们允许隐式转换至指针底部原始指针：


<span style="font-size: 14px;">c</span><span style="font-family:Comic Sans MS;font-size:14px;">lass Investment  {
public:
    bool isTaxFree()  const;
    ...
};

Investment* createInvestment();
std::tr1::shared_ptr< Investment > pi1(createInvestment());    // 令tr1::shared_ptr 管理一笔资源
bool taxable1 = !(pi1->isTaxFree() );    // 通过 operator-> 访问资源
...
std::auto_ptr<Investment> pi2( createInvestment() );
bool taxable2 = !((*pi2).isTaxFree());    // 经由operator* 访问资源</span>




3.隐式转换函数

由于有些时候还是必须取得RAII对象内的原始资源，一些设计者就 提供一个 隐式转换函数。下面是关于字体的RAII 类

<span style="font-family:Comic Sans MS;font-size:14px;">FontHandle getFont();    // C API 暂略参数
void releaseFont( FontHandle fh);    // 来自同一组 C API
class Font  {
public:
    explicit Font( FontHandle fh ) : f(fh)    // 采用 pass-by-value 获得资源
    {  }
    ~Font()  {  releaseFont(f);  }    // 释放资源
private:
    FontHandle f;    // 原始字体资源
}</span>

假设 将“Font对象转换为FontHandle”成为一个频繁的需求。 Font 类可以为此提供一个显式转换函数：

<span style="font-family:Comic Sans MS;font-size:14px;color:#666666;">class Font  {
public:
    ...
    FontHandle get() const  {  return f;  }
    ...
};</span>

但是，如果这样客户每次想使用API ，都要调用get：

<span style="font-family:Comic Sans MS;font-size:14px;color:#666666;">void changeFontSize( FontHandle f, int newSize);
Font f(getFont());
int newFontSize;
...
changeFontSize(f.get(),newFontSize);    // 将Font 转换 为FontHandle</span>

这里还有一个方法，令Font提供隐式转换函数，转型为FontHandle：

<span style="font-family:Comic Sans MS;font-size:14px;color:#666666;">class Font  {
public:
    ...
    operator FontHandle() const
    {  return f;  }
    ...
};
Font f(getFont());
int newFontSize;
...
changeFontSize( f, newFontSize);</span>

但是，这样做可能发生一些错误，比如用户在需要Font时 意外的创建了一个FontHandle，

而且如果像下面这样有个FontHandle由 Font对象 f1 管理，但这个对象也可以通过直接使用f2取得。如果当f1对象被销毁f2会成为一个 dangle，空壳。

Font f1(getFont());
...
FontHandle f2 = f1;



4.总结

是否该提供一个显式转换函数（ 例如get成员函数）将RAII 类 转换为底部资源，或是提供隐式转换函数，主要取决于RAII 类 被设计执行的特定工作，以及它被使用的情况。最佳设计应该是坚持  条款18  的忠告： 让接口容易被正确的使用，不易被误用。

有时，可能觉得 RAII 类内的返回原始资源函数 与 封装 互相矛盾。 这是对的，但它不是设计出错，要明确RAII 类不是为了封装某物 而存在的，它们的任务是确保 资源的释放，或许有时加上了一些资源封装，但那不是必要的，不是它的根本任务。

同其他良好的类一样，它隐藏了客户不需要看的部分，但备妥了客户需要的所有东西。


5.请记住

☆ APIs往往要求访问原始资源，所以每一个RAII类应该提供一个“取得其所管理资源”的办法。

☆ 对原始资源的访问可能经由显式转换或隐式转换。一般而言显式转换比较安全，但隐式转换对客户比较方便。




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