CppCoreGuidelines P.8 资源不可泄漏

29 December 2021

P.8 Don’t leak any resources

理由

如果系统长期运行的，哪怕是没有及时释放的很小的资源，也有可能耗尽系统的资源。所以，对于长期运行的系统，切不可泄漏资源。另外，及时释放系统资源也是一种负责任的编程态度。

例子

void f(char* name)
{
    FILE* input = fopen(name, "r");
    // ...
    if (something) return;
    // bad: if something == true, a file handle is leaked
    // ...
    fclose(input);
}

以上例程中，如果 something 为真，函数直接返回了，没有及时关闭 input 文件结构体，产生资源泄漏。

应该使用 RAII 模式。RAII = Resource Acquisition Is Initialization 意思是分配资源的时候初始化，资源使用结束后，自动释放。

void f(char* name)
{
    ifstream input {name};
    // ...
    if (something) return;   // OK: no leak
    // ...
}

改用 ifstream 文件输入对象可以避免资源泄漏。当函数返回的时候，自动调用析构函数释放内存数据。

注意

所谓的泄漏（ leak ）通俗的讲，就是出现资源没有及时释放的情况。细分下去，更重要的一类泄漏是：存在无法被释放的资源。比如，你在内存堆中创建了一个对象，然后在程序运行过程中，该对象的地址指针被其他数据覆盖掉了。因为这个对象的地址信息丢失了，你就无法释放这个对象了。所以，对任何中途结束的函数，要么及时释放内存，要么把函数分配的对象返回给上层函数继续使用或者晚些时候释放。

不过，我们也不要求你在程序结束的时候一定要返回某个常驻对象的地址。因为程序结束的时候，系统会自动清理分配给该程序的内存。

然而，最简单、最安全的方法还是应该利用抽象机制隐式地释放资源。

注意

通过强化“生命周期安全规范”，可以避免资源泄漏。再结合 RAII，就不需要垃圾回收机制。再结合“类型和边界检测规范”，我们就可以通过工具实现完整的类型和资源安全。

强化

检查指针的使用。区分有主和无主指针。如以上例子用标准库资源输入流对象替换文件句柄。或者可能的话，用 GSL 中的 owner 所有权指针标记资源所有权。
检查原始的 new 和 delete 操作。考虑使用定义了释放规则的接口封装：
```
  shared_ptr<int> p(new int[10]， [](int* p) {delete []p;})
```
检查返回值是原始指针（raw pointer）的资源分配函数。比如： fopen, malloc, strdup.

programming 164

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