C++中的ScopeGuard是什么？

Question

C++中的ScopeGuard是什么？

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我认为这是由第三方编写的库中包含的C++类。我尝试在谷歌上搜索，发现有一篇帖子说使用它是一个好主意。然而，它没有详细说明它是什么以及如何将其纳入我的代码中。谢谢。

- beatleman

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现有的关于这个主题的SO问题有什么不清楚的地方吗？如果你阅读它们，你也会发现这可能被称为RAII（资源获取即初始化）。例如，Does ScopeGuard use really lead to better code?。 - James Adkison

@JamesAdkison：不，作用域保护基于 RAII，就像 for 循环基于跳转一样，但你不会称 for 循环为跳转，对吧？for 循环处于更高的抽象层次，并且是比跳转更专业化的概念。作用域保护处于更高的抽象层次，并且是比 RAII 更专业化的概念。 - Cheers and hth. - Alf

我有一个现代化、简单化、文档化和经过仔细测试的实现，在这里。 - ricab

2个回答

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这更像是一种设计模式而不是一个特定的类。它是一种获取/释放资源（如文件、内存或互斥锁）的方法，可以保证异常安全。C++11中的unique_lock遵循了这种模式。

例如，使用unique_lock，我们可以不写像下面这样的代码：

void foo()
{
    myMutex.lock();
    bar();
    myMutex.unlock();
}

你编写的代码应该像这样：

void foo()
{
    unique_lock<mutex> ulock(myMutex);
    bar();
}

在第一种情况下，如果 bar 抛出异常会怎样？那么，myMutex 将永远不会被解锁，您的程序将处于无效状态。然而，在第二种情况下，unique_lock 被编程为在其构造函数中锁定互斥量，并在其析构函数中对其进行解锁。即使 bar 抛出异常，当异常向上移动时栈展开，unique_lock 将被解构，因此锁将被释放。这使您无需在每次调用 bar 时包装 try/catch 块并手动处理异常。

- IanPudney

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到目前为止提供的两个解释中，这个更好。我的唯一建议是添加一些unique_lock类的代码，以便更加明显。除此之外，解释很棒而且简洁明了。 - easythrees

在这样一个基本的场景中，ulock被标记为未使用的变量。 - Wouzz

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这个答案似乎使用了 std::lock_guard 的语法，而不是 std::unique_lock。 - MikeOnline

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Cheers and hth. - Alf · Accepted Answer

ScopeGuard曾经是Petru Marginean和Andrei Alexandrescu提出的一种特定的作用域保护实现链接。其思想是在作用域（即代码块）结束时，除非该作用域保护被解除，否则保护对象的析构函数将调用用户指定的清理操作。Marginean提出了一个巧妙的想法，基于对const的引用的寿命延长，为C++03声明了一个作用域保护对象。

今天，“作用域保护”更多地是一个通用的概念。

作用域保护基于RAII（自动析构函数调用用于清理），就像for循环基于跳转一样，但人们通常不会将for循环称为基于跳转的代码，因为这失去了大部分关于它是什么的信息，同样，人们通常不会将作用域保护称为RAII。 for循环处于更高级别的抽象层次，并且是比跳转更专业化的概念。作用域保护处于更高级别的抽象层次，并且是比RAII更专业化的概念。

在C++11中，作用域卫士可以通过std::function轻松实现，每个地方都可以通过lambda表达式提供清理操作。

示例：

#include <functional>       // std::function
#include <utility>          // std::move

namespace my {
    using std::function;
    using std::move;

    class Non_copyable
    {
    private:
        auto operator=( Non_copyable const& ) -> Non_copyable& = delete;
        Non_copyable( Non_copyable const& ) = delete;
    public:
        auto operator=( Non_copyable&& ) -> Non_copyable& = default;
        Non_copyable() = default;
        Non_copyable( Non_copyable&& ) = default;
    };

    class Scope_guard
        : public Non_copyable
    {
    private:
        function<void()>    cleanup_;

    public:
        friend
        void dismiss( Scope_guard& g ) { g.cleanup_ = []{}; }

        ~Scope_guard() { cleanup_(); }

        template< class Func >
        Scope_guard( Func const& cleanup )
            : cleanup_( cleanup )
        {}

        Scope_guard( Scope_guard&& other )
            : cleanup_( move( other.cleanup_ ) )
        { dismiss( other ); }
    };

}  // namespace my

#include <iostream>
void foo() {}
auto main() -> int
{
    using namespace std;
    my::Scope_guard const final_action = []{ wclog << "Finished! (Exit from main.)\n"; };

    wcout << "The answer is probably " << 6*7 << ".\n";
}

这里的function的作用是避免模板化，使得Scope_guard实例可以被声明为此类，并在各处传递。另一种选择是使用一个基于函数对象类型的类模板，略微复杂且使用受限，但可能更加高效，使用C++11中的auto进行声明，并通过工厂函数创建作用域保护实例。这两种技术都是使用简单的C++11方法来完成Marginean在C++03中使用引用生命周期扩展所做的事情。