使用自定义删除器可确保文件句柄在智能指针销毁时自动安全释放,防止资源泄漏,结合std::unique_ptr实现RaiI,提升代码安全与简洁性。
在c++中使用智能指针管理非内存资源,比如文件句柄,是一个良好实践。虽然
std::unique_ptr
和
std::shared_ptr
默认用于动态内存管理,但它们支持自定义删除器,可以用来正确释放文件句柄等系统资源。
为什么要用自定义删除器管理文件句柄?
文件句柄是操作系统分配的有限资源,打开后必须显式关闭。如果使用裸指针或忘记关闭,容易造成资源泄漏。通过智能指针配合自定义删除器,可以在对象生命周期结束时自动调用
fclose()
,确保安全释放。
使用 std::unique_ptr 管理 FILE*
std::unique_ptr
支持指定删除器类型,适合独占式管理文件句柄。
#include <memory> #include <cstdio> #include <iostream> <p>// 自定义删除器:函数对象结构体 struct FileDeleter { void operator()(FILE* file) const { if (file) { std::cout << "Closing file...n"; fclose(file); } } };</p><p>// 使用 unique_ptr 管理 FILE<em> std::unique_ptr<FILE, FileDeleter> openFile(const char</em> filename) { FILE* f = std::fopen(filename, "r"); if (!f) { return nullptr; // 打开失败,返回空智能指针 } return std::unique_ptr<FILE, FileDeleter>(f); }</p>
调用示例:
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int main() { auto file = openFile("example.txt"); if (file) { std::cout << "File opened successfully.n"; // 使用文件指针,例如 fgetc(file.get()) } else { std::cout << "Failed to open file.n"; } // 离开作用域时自动调用 FileDeleter::operator() return 0; }
使用 Lambda 作为删除器(更灵活)
如果不想定义结构体,可以用 lambda,但需注意类型推导问题。此时推荐使用
std::unique_ptr
的模板参数自动推导辅助函数:
auto makeFile(const char* filename) { FILE* f = std::fopen(filename, "r"); if (!f) return std::unique_ptr<FILE, void(*)(FILE*)>(nullptr, [](FILE*){}); <pre class='brush:php;toolbar:false;'>return std::unique_ptr<FILE, void(*)(FILE*)>( f, [](FILE* f) { if (f) fclose(f); } );
}
这种写法使用函数指针作为删除器类型,支持 lambda 捕获为空的情况,适用于大多数场景。
注意事项
删除器必须处理空指针:即使传入空
FILE*
,删除器也可能被调用,所以应在删除器中判断是否为空。 避免重复释放:确保文件只被关闭一次,不要手动调用
fclose
后再让智能指针释放。 异常安全:构造智能指针时,应先成功打开文件再创建智能指针,防止资源泄漏。
基本上就这些。用自定义删除器配合
std::unique_ptr
管理文件句柄,代码简洁又安全,是RAII思想的典型应用。
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