我在哪里可以为我的 C++ 项目找到一个好的 Scope Guard 实现？

Posted 2023-02-16

【中文标题】我在哪里可以为我的 C++ 项目找到一个好的 Scope Guard 实现？

【英文标题】：Where can I find a good Scope Guard implementation for my C++ projects?

【发布时间】：2010-08-12 11:56:50

【问题描述】：

我最近刚刚了解了 Scope Guard C++ 习语。不幸的是，我找不到任何好的实现。

谁能给我指点 C++ 中一些好的和可用的 Scope Guard 实现？

谢谢，博达·赛多。

【问题讨论】：

以前从未听说过这个 - 其他人骗我，请参阅en.wikibooks.org/wiki/More_C%2B%2B_Idioms/Scope_Guard。恕我直言，这似乎不太有用。而且实现起来很简单——你不需要“找到一个实现”。

@Neil：很有趣，因为它与我对 RAII 相关习语的期望大不相同。我确实想知道成功执行后谁来处理资源。

据我所知，智能指针只有delete，但使用范围保护你也可以delete []或free或fclose()或close_my_object等。所以我认为它更好.如果我错了，请纠正我。

智能指针不必只调用delete。见boost.org/doc/libs/1_43_0/libs/smart_ptr/…。虽然我个人认为 Scope Guard 对于 close_my_object 之类的情况更清晰。

我真的推荐Boost's Scope Exit，他们做得很好。

【参考方案1】：

最初的 ScopeGuard 类包含在 Andrei Alexandrescu 和 Petru Marginean 的 this Dr. Dobb's article 中。 here 提供了一个略微改进的版本，其中包含 Joshua Lehrer 的一些更改。 （Lehrer 的版本是我在项目中使用的版本。）它也包含在 Loki 库中。

Boost 现在有一个ScopeExit 库，它比 ScopeGuard 更强大（因为它可以执行任意代码，而 ScopeGuard 只能调用一个预先存在的函数）。

编辑：话虽如此，Scope Guard 实际上只是 RAII 的一种特定应用，所以你真的应该至少了解如何实现它的概念。

【讨论】：

自从写了这个答案之后，C++11 就出来了，在它之后 - 一个新的 ScopeGuard，比以前好得多；考虑弃用您的答案，转而支持@MikeEllery 的this one。

【参考方案2】：

ScopeGuard 已包含在 Loki 库中（在 Andrei Alexandrescu 的 Modern C++ Design 中进行了宣传，我相信您已经听说过这本好书），并且已经足够成熟，可以在生产代码中使用，imo。

明确一点：我们正在讨论使用 RAII 编写异常安全代码。

补充阅读（在 *** 上）： Does ScopeGuard use really lead to better code?

【讨论】：

是的，我听说过现代 C++ 设计。但是我没有读过这本书，因为它很难理解！我也许能理解每一页中的一句话。 :)

@boda 其实我觉得写的比较清楚。我认为问题在于他并不总是完全明确地说明他所说的做事的动机，而是希望你了解它们。

一开始我发现现代 C++ 设计很难，但在阅读了有关 Haskell 的教程并重新阅读了有关模板的内容后，我理解得很好，回想起来我不知道他应该做些什么不同的事情。继续回来看，这本书真的很好

Alexandrescu 的新的 C++11-ish ScopeGuard 现在是愚蠢的一部分，请参阅@MikeEllery 的this answer。

【参考方案3】：

Folly 库（来自 facebook 的开源）也提供了一个实现（这并不奇怪，因为他们采用了 A.A.）：

https://github.com/facebook/folly/blob/master/folly/ScopeGuard.h

我认为这个和这里提到的 MNMLSTC 实现都值得考虑。

【参考方案4】：

让我提供一个基本的 C++20 版本。

#include <concepts>
#include <type_traits>

template <std::invocable Cleanup>
class [[nodiscard]] scope_guard

    Cleanup d;
public:
    scope_guard(Cleanup&& d) : dstd::forward<Cleanup>(d) 
    scope_guard(const scope_guard&) = delete;

    ~scope_guard()d();
;

// allow construction from plain function
template <typename F>
scope_guard(F&&) -> scope_guard<std::decay_t<F>>;

请注意，除非我们需要移动 scope_guard，否则它会在 Cleanup 可调用对象上增加零内存开销，因为我们不需要以可重置的方式保存它，因为我们不需要移动构造函数，因为我们得到了类模板参数推导。

语言表达能力的一个很好的例子。谢谢组委会！

【参考方案5】：

“Scope Guard”对象只是更广泛的RAII 惯用语的一个实例。

并且没有单一的实现。这是 C++ 程序员必须理解的东西，而不仅仅是复制/粘贴。幸运的是，实现起来也很简单。

你创建了一个代表某种资源的类。当类被实例化（通过其构造函数之一）时，它应该获取资源，如果失败则抛出异常。当类被销毁时，它应该处理资源，执行所有必要的清理。

然后……就是这样。您还必须处理复制构造函数和赋值运算符（通过克隆资源或将这两个函数设为私有，这样它们就不会被调用）。

您不需要找到“一个好的实现”，因为您将自己编写几十个不同的实现。它们写起来很简单，而且它们不容易被重用，因为每个都包装了不同类型的资源。

【讨论】：

谢谢，jalf，我会尝试自己写。男孩，这对我来说会是一个困难的练习吗？我从来没有想过写这么复杂的代码！

一个好的 Scope Guard 类的优点是它可以很容易地在清理时调用任意代码，而不必自己编写几十个不同的实现。

【参考方案6】：

有人提议将 scope_guard 添加到标准库中。你可以阅读这篇论文，其中包括一个可以复制/粘贴的示例实现，here。实现见第 9.1 节。

【参考方案7】：

MNMLSTC core 有一个modern C++11 implementation 的作用域保护习语。