写 C++ 的人经常会遇到一个词，RAII(Resource Acquisition Is Initialization)。初看令人疑惑。

展开看，中文翻译让人更困惑了：资源获取即初始化。

什么是资源？什么叫初始化？这两者又存在什么关系？

今天这篇文章，就是想从三个方面简单谈谈，什么是 RAII，怎么使用，以及对于我的启发。

1. 一个通俗的例子

空谈 RAII 也许不容易理解。

有个图书馆。图书馆里有很多书。图书馆要借书给人看。

如果借的书没有及时归还，图书馆里的书就会越来越少。

因此图书馆有个规定：借书的时候要登记，给定时间内要办理归还手续。

于是图书馆便借助一借一还两个流程，实现了书籍的管理。

2. 举个代码的例子

从一个简单的例子开始。

// Generate from GPT-3.5

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>

std::mutex mtx; // 创建一个互斥锁

void worker() {
    std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx); // 在作用域内创建 lock_guard 对象，自动获取互斥锁
    std::cout << "Thread " << std::this_thread::get_id() << " is working." << std::endl;
    // 在这里可以安全地访问共享资源，因为锁已经被 lock_guard 获取了
    // 作用域结束时，lock_guard 对象析构，自动释放互斥锁
}

int main() {
    std::thread t1(worker);
    std::thread t2(worker);

    t1.join();
    t2.join();

    return 0;
}

这里把std::mutex当作是一份资源。资源的使用通过lock/unlock实现。

但这里并没有显式使用这两个函数。相反，借助std::lock_guard一个辅助类间接管理了std::mutex。

给不熟悉 C++ 的读者简单解释下。主要分为两点。

1. C++ 提供给开发者多个关于对象生命周期的，用前端的行话说，Hook 函数。其中最主要的就是构造函数和析构函数，分别在对象构造和析构的时候执行
2. C++ 中栈上对象的生命周期在一对{}内，因此构造函数会在进入括号内执行，析构函数执行于离开括号时

如此一来，std::lock_guard的极简实现就很清楚了：在类构造的时候执行lock，在析构的时候unlock即可。

好处也很明显。

一方面不需要显式地加锁/释放锁（自动），另一方面因为构造/析构函数一定会结伴执行，因此不会存在加锁后忘记释放的情况，降低开发者的心智负担（安全）。

这里使用到的技巧，就叫做：RAII。

通俗来说，按照个人理解，就是将资源的管理放在类的构造和析构函数中，如此，类的生命周期就是资源的使用周期。

RAII 使得资源管理自动化，自动化则意味着更低的犯错可能。对于开发者而言，只要考虑清楚构造和析构函数中应该做的事，就可以解放双手，拥抱美好生活了。

这里的资源，不仅限于内存、网络连接、文件句柄等，任何你需要精确掌控的对象，都可以借助 RAII 管理。

比如，在 C 语言中经常出现的内存泄漏问题，在 C++11 中，通过智能指针（smart pointer）一劳永逸地解决了。其核心思想也是 RAII：在类构造的时候申请堆上内存，在析构的时候释放。

忘记 free、double free、野指针等问题便被很好的规避了。

由此可见，RAII 是个利器。

3. 一些启示

人是很容易犯错的。

关于这点，墨菲定律很早就诠释了。有人把它理解为某种“诅咒”，不过我倒觉得这未尝不是一种启示：既然墨菲定律不可避免，我们就应该尽早想办法规避。

就像内存管理。既然手动维护容易出错，那我们就让这个管理自发进行。

自动化是个很好的方法。因为它的流程是确定的，过程是可复现的，人的因素被大大降低。因此在平时，如果有办法，我们便应该将任务委托，委托给计算机，委托给机器，委托给靠谱的人。当然，自己也要努力变得靠谱，被别人很好地使用。

另一点，便是有始有终。或者用高级点的词描述：闭环。

用我之前在百度时经常听到的一句话概括，便是：

凡事有交代，件件有着落，事事有回音。

（完）

参考

• https://en.cppreference.com/w/cpp/language/raii🔗
• https://en.wikipedia.org/wiki/Resource_acquisition_is_initialization🔗
• https://en.wikipedia.org/wiki/Murphy%27s_law🔗