C 语言实现 RAII

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firshare 2022-01-29 11:29:57 博主文章分类：Virbox

尽管有许多的争议，但我还是觉得 C++ 中的 RAII 惯用法是个好东西，也是写 C 代码时唯一怀念的 C++ 特性。下面是一些 C 语言实现 RAII 的方法：

gcc

#define RAII_VARIABLE(vartype,varname,initval,dtor) \
    void _dtor_ ## varname (vartype * v) { dtor(*v); } \
    vartype varname __attribute__((cleanup(_dtor_ ## varname))) = (initval)

void example_usage() {
  RAII_VARIABLE(FILE*, logfile, fopen("logfile.txt", "w+"), fclose);
  fputs("hello logfile!", logfile);
}

Windows

Windows 下可以使用SEH的__try/__finally，话说 Windows 下其实有不少东西还是挺方便的。

标准 C

为了更好的性能和可移植性，还可以使用setjmp/longjmp机制，一个简单封装如下，使用TRY/FINALLY即可

#define TRY do{ jmp_buf ex_buf__; switch( setjmp(ex_buf__) ){ case 0: while(1){
#define CATCH(x) break; case x:
#define FINALLY break; } default:
#define ETRY } }while(0)
#define THROW(x) longjmp(ex_buf__, x)

上面的代码里在switch里使用了while，使用的是Duff Device技术（如下所示）。这都是因为C语言中不允许goto到switch语句的任何case处。

Duff Device

C-FAQ中给出形式是：

int n = (count + 7) / 8;   /* count > 0 assumed */
switch (count % 8)
{
case 0:    do { *to = *from++;
case 7:     *to = *from++;
case 6:     *to = *from++;
case 5:     *to = *from++;
case 4:     *to = *from++;
case 3:     *to = *from++;
case 2:     *to = *from++;
case 1:     *to = *from++;
          } while (--n > 0);
}

这在C语言中是合法的，switch语句的唯一作用就是”陷落”到开始的合适位置开始执行。上例中这样一次比较可以执行8次拷贝操作，同时也不用关心count不能被8整除等问题。这种操作是一种特殊的循环展开机制(loop-unrolling mechanism)。(switch语句中的case实际上就是标签，这就容易理解了)。

这种技术在特别低层的代码（如驱动）或特定需求（如C语言实现RAII）时可以使用。

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作者：Virbox 技术博客