C++?Boost?ScopeExit超詳細講解

更新時間：2022年11月17日 10:37:36 作者：無水先生

最近研究了boost中的ScopeExit，發(fā)現(xiàn)是個這是個很高級的特性，可以在作用域結束時自動關閉已經(jīng)打開的資源或做某些清理操作，這篇文章主要介紹了C++?Boost?ScopeExit

一、提要

資源有很多種，每種都封裝一套，還是挺繁瑣的！對于比較少使用或者一個程序很可能只會用一次的資源，我們不想封裝，在這種情況下用Boost.ScopeExit。

二、退出作用域（Boost.ScopeExit）

庫 Boost.ScopeExit 使得在沒有資源特定類的情況下使用 RAII 成為可能。

2.1 范例1.UsingBOOST_SCOPE_EXIT

#include <boost/scope_exit.hpp>
#include <iostream>
int *foo()
{
  int *i = new int{10};
  BOOST_SCOPE_EXIT(&i)
  {
    delete i;
    i = 0;
  } BOOST_SCOPE_EXIT_END
  std::cout << *i << '\n';
  return i;
}
int main()
{
  int *j = foo();
  std::cout << j << '\n';
}

計算結果：

Boost.ScopeExit 提供了宏 BOOST_SCOPE_EXIT，它可以用來定義一些看起來像本地函數(shù)但沒有名字的東西。但是，它確實有一個括號中的參數(shù)列表和大括號中的塊。必須包含頭文件 boost/scoped_exit.hpp 才能使用 BOOST_SCOPE_EXIT。

宏的參數(shù)列表包含來自外部范圍的變量，這些變量應該可以在塊中訪問。變量通過副本傳遞。要通過引用傳遞變量，它必須以 & 符號作為前綴，如示例2.1 范例1. 中所示。

如果變量在參數(shù)列表中，則塊中的代碼只能從外部范圍訪問變量。

BOOST_SCOPE_EXIT 用于定義一個塊，該塊將在定義塊的范圍結束時執(zhí)行。在示例 3.1 中，使用 BOOST_SCOPE_EXIT 定義的塊在 foo() 返回之前執(zhí)行。

BOOST_SCOPE_EXIT 可用于從 RAII 中受益，而無需使用特定于資源的類。 foo() 使用 new 創(chuàng)建一個 int 變量。為了釋放變量，使用 BOOST_SCOPE_EXIT 定義了一個調(diào)用 delete 的塊。即使函數(shù)由于異常而提前返回，也保證執(zhí)行此塊。在示例 1 中，BOOST_SCOPE_EXIT 與智能指針一樣好。

請注意，變量 i 在 BOOST_SCOPE_EXIT 定義的塊末尾設置為 0。然后 i 由 foo() 返回并寫入 main() 中的標準輸出流。但是，該示例不顯示 0。j 設置為隨機值 - 即 int 變量在內(nèi)存被釋放之前所在的地址。 BOOST_SCOPE_EXIT 后面的塊獲得了對 i 的引用并釋放了內(nèi)存。但由于該塊是在 foo() 的末尾執(zhí)行的，因此將 0 分配給 i 為時已晚。 foo() 的返回值是在 i 設置為 0 之前創(chuàng)建的 i 的副本。

如果您使用 C++11 開發(fā)環(huán)境，則可以忽略 Boost.ScopeExit。在這種情況下，您可以在 lambda 函數(shù)的幫助下使用沒有資源特定類的 RAII。

2.2 示例2.Boost.ScopeExit和C++11的lambda函數(shù)

#include <iostream>
#include <utility>
template <typename T>
struct scope_exit
{
  scope_exit(T &&t) : t_{std::move(t)} {}
  ~scope_exit() { t_(); }
  T t_;
};
template <typename T>
scope_exit<T> make_scope_exit(T &&t) { return scope_exit<T>{
  std::move(t)}; }
int *foo()
{
  int *i = new int{10};
  auto cleanup = make_scope_exit([&i]() mutable { delete i; i = 0; });
  std::cout << *i << '\n';
  return i;
}
int main()
{
  int *j = foo();
  std::cout << j << '\n';
}

運算結果：

示例2 定義了類 scope_exit，其構造函數(shù)接受一個函數(shù)。該函數(shù)由析構函數(shù)調(diào)用。此外，還定義了一個輔助函數(shù) make_scope_exit()，它可以在無需指定模板參數(shù)的情況下實例化 scope_exit。

在 foo() 中，一個 lambda 函數(shù)被傳遞給 make_scope_exit()。 lambda 函數(shù)看起來像示例 3.1 中 BOOST_SCOPE_EXIT 之后的塊：地址存儲在 i 中的動態(tài)分配的 int 變量通過刪除被釋放。然后將 0 分配給 i。

該示例與前一個示例執(zhí)行相同的操作。不僅 int 變量被刪除，而且 j 在寫入標準輸出流時也沒有設置為 0。

2.3 示例3.特點BOOST_SCOPE_EXIT

#include <boost/scope_exit.hpp>
#include <iostream>
struct x
{
  int i;
  void foo()
  {
    i = 10;
    BOOST_SCOPE_EXIT(void)
    {
      std::cout << "last\n";
    } BOOST_SCOPE_EXIT_END
    BOOST_SCOPE_EXIT(this_)
    {
      this_->i = 20;
      std::cout << "first\n";
    } BOOST_SCOPE_EXIT_END
  }
};
int main()
{
  x obj;
  obj.foo();
  std::cout << obj.i << '\n';
}

示例介紹了 BOOST_SCOPE_EXIT 的一些特性：

當 BOOST_SCOPE_EXIT 用于在一個范圍內(nèi)定義多個塊時，這些塊以相反的順序執(zhí)行。示例 3 先顯示后顯示。
如果沒有變量將傳遞給 BOOST_SCOPE_EXIT，則需要指定 void。括號不能為空。
如果您在成員函數(shù)中使用 BOOST_SCOPE_EXIT 并且需要傳遞指向當前對象的指針，則必須使用 this_ 而不是 this。

示例3：顯示first,last, 和20in that order.

三、練習

BOOST_SCOPE_EXIT(&flag) {
} BOOST_SCOPE_EXIT_END

BOOST_SCOPE_EXIT和 BOOST_SCOPE_EXIT_END都是配合著使用的， BOOST_SCOPE_EXIT（）里面可以傳入多個參數(shù)。其作用相當于回調(diào)函數(shù)，

在作用域結束之后程序會自動調(diào)用 BOOST_SCOPE_EXIT到 BOOST_SCOPE_EXIT_END之間的代碼。

包含的頭文件是 #include <boost/scope_exit.hpp>

下面是一個簡單的例子:

#include  <boost/scope_exit.hpp>
void PrintCout(const std::string& str)
{
    bool submitted = false;
    BOOST_SCOPE_EXIT(&submitted ) {
        if (!submitted)
            std::cout<<"false"<<std::endl;
        else
            std::cout<<"true"<<std::endl;
    } BOOST_SCOPE_EXIT_END
    submitted = ((str == "Y")? true:false);
}
int main(int argc, char* argv[])
{
    std::string str;
    std::cin>>str;
    while(str != "q"){
        PrintCout(str);
        std::cin>>str;
    }
}