RAII

资源获取即初始化 （Resource Acquisition Is Initialization，简称RAII）是一种C++编程技术 ^{[1] [2]} ，该技术将必须在使用前获取的资源生命周期（包括已分配的堆内存、执行线程、打开的套接字、打开的文件、锁定的互斥量、磁盘空间、数据库连接等任何有限存在的资源）与对象的 生存期 相绑定。

RAII保证资源对任何可能访问该对象的函数都可用（资源可用性是一个 类不变量 ，消除了冗余的运行时检测）。它还保证在其控制对象的生命周期结束时，所有资源都会按照获取顺序的逆序释放。同样地，如果资源获取失败（构造函数因异常退出），所有已完全构造的成员和基类子对象所获取的资源，将按照初始化顺序的逆序释放。这利用了核心语言特性（ 对象生命周期 、 作用域退出 、 初始化顺序 和 栈回溯 ）来消除资源泄漏并保证异常安全。该技术的另一个名称是 作用域绑定资源管理 （SBRM），得名于RAII对象因作用域退出而结束生命周期的基本使用场景。

RAII 可概括如下：

• 将每个资源封装到一个类中，其中

• 构造函数获取资源并建立所有类不变量，若无法完成则抛出异常，
• 析构函数释放资源且绝不抛出异常；

• 始终通过RAII类的实例来使用资源，该类要么

• 其自身具有自动存储期或临时生存期，或
• 其生存期受限于某个自动对象或临时对象的生存期。

具有 open() / close() 、 lock() / unlock() 或 init() / copyFrom() / destroy() 成员函数的类是非RAII类的典型示例：

std::mutex m;
void bad() 
{
    m.lock();             // 获取互斥锁
    f();                  // 如果 f() 抛出异常，互斥锁将永远不会被释放
    if (!everything_ok())
        return;           // 提前返回，互斥锁永远不会被释放
    m.unlock();           // 如果 bad() 执行到该语句，互斥锁会被释放
}
void good()
{
    std::lock_guard<std::mutex> lk(m); // RAII 类：互斥锁获取即初始化
    f();                               // 如果 f() 抛出异常，互斥锁会被释放
    if (!everything_ok())
        return;                        // 提前返回，互斥锁会被释放
}                                      // 如果 good() 正常返回，互斥锁会被释放

标准库

遵循RAII机制的C++库类会自主管理资源： std::string 、 std::vector 、 std::jthread (C++20起) 以及其他许多类，它们通过构造函数获取资源（出错时抛出异常），通过析构函数释放资源（绝不抛出异常），且无需显式清理。

注释

RAII不适用于管理那些在使用前未被获取的资源：CPU时间、核心可用性、缓存容量、熵池容量、网络带宽、电力消耗、栈内存。对于此类资源，C++类构造函数无法保证在对象生命周期内资源的可用性，必须使用其他资源管理方法。

外部链接

1. ↑ Stroustrup的C++常见问题解答中的RAII
2. ↑ C++核心指南 E.6 "使用RAII防止资源泄漏"