C++ RAII详解

RAII（Resource Acquisition Is Initialization，资源获取即初始化）是 C++ 的核心编程范式，它将资源管理与对象生命周期绑定，确保资源的正确获取和释放。
核心思想
资源获取在构造函数中完成
资源释放在析构函数中完成
利用栈对象的确定性析构特性（离开作用域时自动调用析构函数）

class ResourceHolder {
public:
    // 构造函数获取资源
    ResourceHolder() {
        resource = acquire_resource();
        std::cout << "Resource acquired\n";
    }
    // 析构函数释放资源
    ~ResourceHolder() {
        release_resource(resource);
        std::cout << "Resource released\n";
    }
private:
    ResourceType* resource;
};

void use_resource() {
    ResourceHolder rh; // 构造时获取资源
    // 使用资源...
} // 离开作用域时自动释放资源

关键优势
异常安全：即使发生异常，资源也能被正确释放
避免泄漏：无需手动释放资源
作用域控制：资源生命周期与对象作用域一致

典型应用场景

1. 内存管理

// 现代C++已用智能指针替代原始指针
std::unique_ptr<Object> ptr(new Object());

2. 文件操作

std::fstream file("data.txt");
// 文件会在离开作用域时自动关闭

3. 互斥锁管理

std::mutex mtx;
{
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);
    // 临界区代码
} // 自动释放锁

4. 数据库连接

class DatabaseConnection {
public:
    DatabaseConnection() { connect(); }
    ~DatabaseConnection() { disconnect(); }
    // ...
};

RAII 的五大原则
资源即对象：将资源封装在类中
构造即获取：在构造函数中获取资源
析构即释放：在析构函数中释放资源
使用即对象：通过对象使用资源而非直接操作
拷贝需谨慎：正确处理拷贝语义（禁用或深拷贝）
现代C++中的RAII工具
智能指针：std::unique_ptr, std::shared_ptr
锁管理：std::lock_guard, std::unique_lock
文件流：std::fstream, std::ifstream, std::ofstream
容器：std::vector, std::map等STL容器