Effective C++ 条款 15:在资源管理类中提供对原始资源的访问

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条款 15:在资源管理类中提供对原始资源的访问


核心思想

  • 为什么需要访问原始资源?
    在使用 RAII(Resource Acquisition Is Initialization)类时,有些 API 需要直接访问原始资源(raw resources)。
  • 解决办法
    RAII 类应提供一种方法,让用户可以安全地访问其管理的原始资源。

原始资源的访问方式

  1. 显式转换

    • 提供一个显式的成员函数(如 get),返回所管理的原始资源。
    • 安全性较高,因为用户需要明确调用此函数。

    示例:显式转换

    cpp 复制代码
    class ResourceGuard {
    private:
      Resource* resource;
    public:
      explicit ResourceGuard(Resource* res) : resource(res) {}
      ~ResourceGuard() { delete resource; }
    
      Resource* get() const { return resource; }  // 显式访问原始资源
    };
  2. 隐式转换

    • 重载类型转换操作符,允许 RAII 类对象隐式转换为原始资源。
    • 使用方便,但可能带来安全风险,尤其是在隐式转换可能导致意外的行为时。

    示例:隐式转换

    cpp 复制代码
    class ResourceGuard {
    private:
      Resource* resource;
    public:
      explicit ResourceGuard(Resource* res) : resource(res) {}
      ~ResourceGuard() { delete resource; }
    
      operator Resource*() const { return resource; }  // 隐式访问原始资源
    };

标准库中的实现示例

  1. std::shared_ptrstd::unique_ptrget 成员函数

    它们通过 get 提供显式的原始资源访问。

    示例:get 成员函数

    cpp 复制代码
    std::shared_ptr<Resource> sp(new Resource());
    Resource* raw = sp.get();  // 显式访问原始资源
  2. 隐式转换示例(std::unique_ptroperator bool

    它允许 RAII 类对象在布尔上下文中隐式转换。

    示例:布尔上下文隐式转换

    cpp 复制代码
    std::unique_ptr<Resource> up(new Resource());
    if (up) { 
      // RAII 对象非空 
    }

设计建议

  1. 优先选择显式转换

    显式转换通过成员函数(如 get)提供资源访问,避免意外的隐式转换,提升代码安全性和可读性。

  2. 在必要时提供隐式转换

    如果隐式转换可以显著提升代码的易用性且不会带来安全风险,可以实现隐式转换操作符。

  3. 确保资源访问的合法性

    提供的资源访问方法应在 RAII 对象生命周期内确保资源的有效性,避免悬挂指针等问题。


总结

  • RAII 类应该提供一种安全的方式,让用户访问其管理的原始资源。
  • 显式转换(如 get)通常是首选,因为它安全且明确。
  • 在特定场景下可以提供隐式转换,但需谨慎处理以避免意外的行为。
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