如何實現RAII +延遲初始化？

Question

是否可以在C++中實現既是爲了確保資源安全釋放又是爲了保證資源安全釋放的 和惰性初始化的設計，即只有在真正使用資源時才獲取資源。

我的想法是，只是實現一個懶惰的初始化，而在真正的資源獲取中，使用RAII。

行業慣例如何？

Answer 1

是的，這是可能的。只需使用std::optional（C++ 17或從Boost）或unique_ptr/shared_ptr。

（意見）optional在可讀性方面有很大的優勢 - 你不能更清楚地知道這個值可能沒有被初始化。

要顯示資源被正確地釋放：首先讓我們開始渴望初始化（live）：

ofstream file("test.txt"); 
file << "no flush\n"; 

ifstream inFile("test.txt"); 
string line; 
getline(inFile, line); 
cout << line << endl; 

這，不打印的me¹什麼。讓我們繼續寫一個單獨的範圍（live）：

{ 
    ofstream file("test.txt"); 
    file << "no flush\n"; 
} 

ifstream inFile("test.txt"); 
string line; 
getline(inFile, line); 
cout << line << endl; 

這應該打印no flush，因爲ofstream是保證close()破壞後的文件。 （除非別的東西在同一時間訪問test.txt）

而且現在Boost.Optional和延遲初始化（live）：

{ 
    boost::optional<std::ofstream> file; 

    file = ofstream("test.txt"); 
    file.get() << "no flush\n"; 
} 

ifstream inFile("test.txt"); 
string line; 
getline(inFile, line); 
cout << line << endl; 

資源都在同一時間發佈的，因爲他們是定期ofstream。

¹文件訪問不保證被緩衝，但它是一個很好的例子，也可以在線編譯器上使用。

Answer 2

通常的做法是儘量避免懶惰的初始化。

如果有一個懶惰的初始化方案，在實際初始化之前，沒有任何東西阻止對象的調用者（或用戶）執行依賴於初始化對象的事情。這可能會導致混亂。

要應對這種情況，對象（或類）實現需要跟蹤對象是否實際初始化。這使得類的實現更加複雜 - 如果任何成員函數忘記檢查對象是否被初始化，或者任何成員函數將對象置於無效狀態，那麼就可能出現混亂。如果對象（或類）不這樣做，則該類很難使用，因爲使用該類的代碼的任何錯誤都會導致問題。 （1）構造函數建立一個不變的（2）成員函數，假設保持不變和（3）析構函數清理。

換句話說，構造函數初始化對象，成員函數確保對象保持合理狀態。允許成員函數在被調用時假設對象處於有效狀態....因此不需要檢查。只要所有成員函數確保對象在返回時仍處於有效狀態，就沒有問題。

唯一的例外是析構函數，它會導致對象停止存在。換句話說，在銷燬一個對象（調用其析構函數）之後，根本不應該使用該對象的任何成員。

對於調用者來說，很簡單 - 創建對象之前不要創建對象。換言之，代替

SomeObject object; 

// gather data needed to initialise object 

// Danger, danger: it is possible to mistakenly use object as if it is initialised here 

object.initialise(needed_data); 

// do other things with object 

//object ceases to exist (e.g. end of {} block). 

爲此

// gather data needed to initialise object 

// note that the compiler will reject using object here 

SomeObject object(needed_data); 

// do other things with object 

//object ceases to exist (e.g. end of {} block). 

在C++中，有在需要時創建沒有辦法來防止一個對象。變量不限於在塊的頂部或類似的地方聲明。