C++实现Go的defer功能(示例代码)
时间：2021-08-24 08:47:20|栏目：C代码|点击： 次
在Go语言中有一个关键字：defer，它的作用就是延迟执行后面的函数，在资源释放方面特别有用，比如下面一段C/C++的示例代码：
void test()
{
FILE* fp = fopen("test.txt", "r");
if (nullptr == fp)
return;
if (...)
{
fclose(fp);
return;
}
if (...)
{
fclose(fp);
return;
}
if (...)
{
fclose(fp);
return;
}
fclose(fp);
}
在每一处返回之前都需要调用fclose来关闭文件句柄，中间的流程中断越多，越是容易遗漏调用fclose导致未正常关闭文件。
C++可以使用shared_ptr，auto_ptr之类的智能指针来管理分配的内存，但是像上面这种情况C++并没有现成的可使用的代码来处理。而Go语言提供了defer关键字来解决此类问题，Go可以按如下方式来写：
func test() {
file, err := os.Open("test.txt")
if err != nil {
return
}
defer file.Close()
if ... {
return
}
if ... {
return
}
if ... {
return
}
}
只需要使用一句：
defer file.Close()
即可，Go会自动在return之后调用defer后面的函数。我们再看看下面的示例：
package main
import (
"fmt"
)
func test() (n int, err error) {
defer fmt.Println("测试1")
defer fmt.Println("测试2")
defer fmt.Println("测试3")
return fmt.Println("test")
}
func main() {
test()
}
它的输出为：
test
测试3
测试2
测试1
可以看出有多个defer时，按照先进后出的方式执行的。
C++中我们可以利用析构函数来实现，而且C++的局部变量析构规则也是按照先进后出的方式执行的。为此，我们需要定义一个Defer类：
#include <functional>
typedef std::function<void()> fnDefer;
class Defer
{
public:
Defer(fnDefer fn) : m_fn(fn)
{
}
~Defer()
{
if(m_fn)
m_fn();
}
private:
fnDefer m_fn;
};
这样，前面的C++示例代码可以写成：
void test()
{
FILE* fp = fopen("test.txt", "r");
if (nullptr == fp)
return;
Defer d([&]()
{
fclose(fp);
});
if (...)
{
return;
}
if (...)
{
return;
}
if (...)
{
return;
}
}
不用再在每一处返回前手动写代码关闭文件了。
但是这里还有一点不便之处就是需要手写一个lambda表达式和手动定义一个变量，这个很好解决，使用宏来处理。
#define defer1(a,b) a##b
#define defer2(a, b) defer1(a, b)
#define defer(expr) Defer defer2(__Defer__,__COUNTER__) ([&](){expr;})
为了方便在同一函数多处使用，定义了defer宏来给变量命不同的名，前面的代码可以改为：
void test()
{
FILE* fp = fopen("test.txt", "r");
if (nullptr == fp)
return;
defer(fclose(fp));
if (...)
{
return;
}
if (...)
{
return;
}
if (...)
{
return;
}
}
这样就实用且方便得多了。下面给出完整代码以及测试用例：
#include <functional>
using namespace std;
typedef std::function<void()> fnDefer;
class Defer
{
public:
Defer(fnDefer fn) : m_fn(fn)
{
}
~Defer()
{
if(m_fn)
m_fn();
}
private:
fnDefer m_fn;
};
#define defer1(a,b) a##b
#define defer2(a, b) defer1(a, b)
#define defer(expr) Defer defer2(__Defer__,__COUNTER__) ([&](){expr;})
class Test
{
public:
void f(int i)
{
printf("f:%d %p\n", i, this);
}
};
int main(int argc, char *argv[])
{
Test t;
printf("test:%p\n", &t);
defer(t.f(1));
defer(t.f(2));
defer(t.f(3));
return 0;
}
结果如下：
以上在VC 2015以及GCC、Clang下测试通过。
