資源管理

　　所謂資源就是，一旦用了它，将來必須還給系統。C++程式中最常使用的資源就好似動态配置設定記憶體（如果你new了，卻忘了delete，會導緻記憶體洩露），但記憶體隻是你必須管理的衆多資源之一。其它常見的有檔案描述符（file descriptors）、互斥器（mutex）、圖形界面中的字形和畫刷。資料庫連接配接以及網絡sockets。當你不使用它們時，記得還給系統。

　　當你考慮到異常、函數内多重回傳路徑、程式維護員改動軟體卻沒能充分了解随之而來的沖擊，那麼資源管理就顯得複雜的多。

　　工廠函數：會傳回一個base class指針，指向新生成之derived class對象。

　　解決方法：把資源放進對象内，我們便可依賴C++的“析構函數自動調用機制”確定資源被釋放。

　　許多資源被動态配置設定于堆内而後被用于單一區塊或函數内。它們應該在控制流離開那個區塊或函數時被釋放。标準程式庫提供的auto_ptr正是針對這種形勢而設計的特制産品。auto_ptr是個“類指針對象”，也就是所謂的“智能指針”，其析構函數自動對其所指對象調用delete。

　　許多資源被動态配置設定于heap内而後被用于單一區塊或函數内，他們應該在控制流離開那個區塊或函數時被釋放。

“以對象管理資源”的兩個關鍵想法：

獲得資源後立刻放進管理對象内（如auto_ptr）。每一筆資源都在獲得的同時立刻被放進管理對象中。“資源取得時機便是初始化時機”（Resource Acquisition Is Initialization；RAII）。

管理對象運用析構函數確定資源被釋放。不論控制流如何離開區塊，即一旦對象被銷毀，其析構函數被自動調用來釋放資源。

　　由于auto_ptr被銷毀時會自動删除它所指之物，是以不能讓多個auto_ptr同時指向同一對象。是以auto_ptr若通過copy構造函數或copy assignment操作符複制它們，它們會變成NULL，而複制所得的指針将取得資源的唯一擁有權！

　　受auto_ptr管理的資源必須絕對沒有一個以上的auto_ptr同時指向它。

　　auto_ptr的替代方案是“引用計數型智能指針”（reference-counting smart pointer；SCSP）、它可以持續跟蹤共有多少對象指向某筆資源，并在無人指向它時自動删除該資源。但是SCSPs無法打破環狀引用，如兩個已經沒有彼此使用的對象彼此互指，好像還在“被使用”狀态。

　　TR1的tr1::shared_ptr就是一個"引用計數型智能指針"。

　　auto_ptr和tr1::shared_ptr都在其析構函數内做delete而不是delete[]，也就意味着在動态配置設定而得的數組身上使用auto_ptr或tr1::shared_ptr是個潛在危險，資源得不到釋放。也許boost::scoped_array和boost::shared_array能提供幫助。還有，vector和string幾乎總是可以取代動态配置設定而得的數組。

請記住：

為防止資源洩漏，請使用RAII對象，它們在構造函數中獲得資源并在析構函數中釋放資源。

兩個常被使用的RAII類分别是auto_ptr和tr1::shared_ptr。後者通常是較佳選擇，因為其拷貝行為比較直覺。若選擇auto_ptr，複制動作會使他（被複制物）指向NULL。

　　我們在條款13中讨論的資源表現在堆上申請的資源，而有些資源并不适合被auto_ptr和tr1::shared_ptr所管理。可能我們需要建立自己的資源管理類。

　　我們建立的資源管理類可能會是這樣：

　　“當一個RAII對象被複制，會發生什麼事？”大多數時候你會選擇一下兩種可能：

禁止複制。如果複制動作對RAII類并不合理，你便應該禁止之。禁止類的copying函數參見條款6。

對底層資源使用”引用計數法“。有時候我們又希望保有資源，直到它的最後一個使用者被銷毀。這種情況下複制RAII對象時，應該将資源的”被引用計數“遞增。tr1::shared_ptr便是如此。

　　通常隻要内含一個tr1::shared_ptr成員變量，RAII類便可實作”引用計數“行為。

　　由于tr1::shared_ptr允許我們指定”引用計數“為0時被調用的所謂”删除器“，那是一個函數或函數對象，當是”當引用計數”為0時被調用（此基能并不存在auto_ptr，他總是将其指針删除）。删除器對shared_ptr構造函數而言是可有可無的第二參數，是以代碼看起來如上。

　　本例中，并沒說明析構函數，因為沒有必要。編譯器為我們生成的析構函數會自動調用其non-static成員變量（mutexPtr）的析構函數。而mutexPtr的析構函數會在互斥量”引用計數“為0時自動調用tr1::shared_ptr的删除器（unlock）。

複制RAII對象必須一并複制它所管理的資源，是以資源的copying行為決定RAII對象的copying行為。

普遍而常見的RAII類拷貝行為是：抑制拷貝，施行引用計數法。不過其它行為也可能被實作。

　　将工廠函數傳回的指針放入智能指針中。

　　當我們需要通路原始資源的時候，這時候需要一個函數可将RAII對象（如tr1::shared_ptr）轉換為其所内含之原始資源。有兩種做法可以達成目标：顯示轉換和隐式轉換。

　　tr1::shared_ptr和auto_ptr都提供一個get成員函數，用來執行顯示轉換，也就是傳回智能指針内部的原始指針（的複件）。就像所有智能指針一樣， tr1::shared_ptr和auto_ptr也重載了指針取值操作符（operator->和operator*），它們允許隐式轉換至底部原始指針。（即在對智能指針對象實施->和*操作時，實際被轉換為被封裝的資源的指針。）

　　是否該提供一個顯示轉換函數（例如get成員函數）将RAII類轉換為其底部資源，或是應該提供隐式轉換，答案主要取決于RAII類被設計執行的特定工作，以及它被使用的情況。

　　顯示轉換可能是比較受歡迎的路子，但是需要不停的get，get；而隐式轉換又可能引起“非故意之類型轉換”。

APIs往往要求通路原始資源，是以每一個RAII類應該提供一個“取得其所管理之資源”的方法。

對原始資源的通路可能經由顯示轉換或隐式轉換。一般而言顯示轉換比較安全，但隐式轉換對客戶比較友善。   

　　使用了new動态申請了資源，也調用了delete釋放了資源。但這代碼存在“不明确行為”。stringArray對象中的99個不太可能被适當删除，因為它們的析構函數很可能沒被調用。

　　當我們使用new，有兩件事情發生：

記憶體被配置設定出來。

針對此記憶體會有一個（或更多）構造函數被調用。

　　當你使用delete，也有兩件事發生：

針對此記憶體會有一個（或多個）析構函數被調用，然後記憶體才被釋放。

delete的最大問題在于：即将被删除的記憶體之内究竟有多少對象？這個問題的答案決定了有多少個析構函數必須被調用起來。

　　單一對象記憶體布局和數組對象不同，在數組所用的記憶體通常還包括“數組大小”記錄，以便delete知道需要多少次析構函數被調用。讓delete知道記憶體中是否存在一個“數組大小記錄”的辦法是加[]，delete會認定指針指向一個數組。

　　如果你調用new時使用[]，你必須在對應調用delete時也使用[]。如果你調用new時沒有使用[]，那麼也不該在對應調用delete時使用[]。

　　最好盡量不要對數組形式作typedefs動作。因為這樣容易引起delete操作的“疑惑”。

如果你在new表達式中使用[]，必須在相應的delete表達式中也使用[]。如果你在new表達式中不使用[]，一定不要在相應的delete表達式中使用[]。

　　為了避免資源洩漏的危險，最好在單獨語句内以智能指針存儲newed所得對象。

以獨立語句将newed對象存儲于（置入）智能指針内。如果不這樣做，一旦異常抛出，有可能導緻難以察覺的資源洩漏。