【问题标题】:Do I understand RAII in conjunction with the copy/swap idiom correctly?我是否正确理解 RAII 和复制/交换习语?
【发布时间】:2021-07-09 16:18:46
【问题描述】:
class Resource {
    Handle resource_handle;
public:
    friend void swap(Resource &a, Resource &b); // swap for the partial copy/swap idiom

    Resource(); // Default with uninitialized handle whose destruction is a noop
    Resource(std::string location); // Construction of resource (e.g. load something from disk)
    Resource(Resource &&other); // Move constructor to receive from returns of functions
    Resource &operator=(Resource other); // Sawp assignment to implement copy/swap idiom
    Resoruce(Resource &other) = delete; // You can not copy resources
    Resource &operator=(Resource &other) = delete; // You can not copy resources
};

管理资源句柄(文件句柄、gpu 句柄、互斥体)的类希望防止资源句柄被复制,因此包装类的解构会自动释放资源一次且仅一次,没有任何东西可以不再访问句柄,因为对象的生命周期已经结束并且(希望)不再存在指向包装器的引用或指针。

5(半)的复制/交换和规则说通常你想定义一个复制构造函数/赋值运算符。复制资源句柄显然是不需要的。我是否理解正确,因此只需删除任何其他构造函数/赋值运算符就可以解决这个问题(如果我分配了未转换为右值的东西(因此在分配完成后不再存在),编译器会冲我大喊大叫))

这与这个问题有关,因为我要构造的资源实际上只有在它们所属的包含数据结构已经构造之后才能构造,因此需要移动资源,而不是复制它们。

Parallel resource loading for OpenGL

【问题讨论】:

  • 如果您明确将它们声明为= delete,那么它们可以作为一种可能的替代方案,如果选择或不明确将导致编译错误。但是,如果您允许编译器抑制它们并且从不合成它们,那么它们根本不存在。这是一个重要的区别(有时是正确的事情,有时是错误的事情......取决于需要)。
  • 注意 - Resource &operator=(Resource other); // Sawp assignment... 将换成临时的,可能不是你想做的。我还将使用swap 成员函数来明确意图并删除赋值运算符。
  • 您想将复制和交换与不可复制的类一起使用吗?为什么?
  • 你的做法是合理的,除了operator=(Resource)。您可能还需要一个移动赋值运算符。 (Resource& operator=(Resource&& other))

标签: c++ raii copy-and-swap


【解决方案1】:

删除资源句柄类的复制构造函数和复制赋值运算符非常有意义,并且会产生所需的结果。 (请注意,复制构造函数和复制赋值通常采用 const 引用参数。这里无关紧要,因为运算符已被删除,但我个人始终坚持使用 const 引用,除非有其他理由。我发现它使代码更容易阅读。)

然而“交换分配”是有问题的。

首先,它不会按照您的示例中的方式工作:

Resource &operator=(Resource other);  // bad

此函数按值接受参数,从而创建一个副本。这不会编译,因为复制构造函数已被删除。

其次,即使这样的事情确实有效,也会产生误导。人们通常期望分配的右侧保持不变。我建议用交换方法替换“交换分配”:

void swap(Resource& other); 

然后你可以使用这个方法来实现一个非成员交换函数,如果swap方法是public的,它甚至不需要是朋友函数。

【讨论】:

  • 如果副本是移动构造的(又名Resource a = function(stuff);
  • @salbeira Resource a = function(stuff); 可以从临时调用移动构造函数。但在现代 C++(即 C++17 以后)中,它实际上会在大多数情况下完全省略临时性,允许 function() 直接构造 a
  • "此函数按值接受参数,从而创建副本" - 不正确。由于Resource 有一个移动构造函数,调用者可以使用右值作为输入调用operator=,从而移动构造other 而不是复制构造它。在这种情况下,最好定义operator= 以将右值引用作为参数。但是如果Resource确实支持复制构造函数,那么按值取other实际上是有用的,允许调用者根据需要选择是复制构造还是移动构造other,所以你不需要单独的@ 987654336@ 实现。
  • 我想更相关的情况是Resource a; a = function(stuff);,因为资源想要成为包含类的成员,但需要在以后构造和初始化。例如我想在这里做什么:stackoverflow.com/questions/67096588/…
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