RAII（Resource Acquisition Is Initialization）是一種編程范式，核心思想是：資源的生命周期與對象綁定——對象創建時獲取資源，對象銷毀時自動釋放資源。這種機制通過構造函數和析構函數的配對執行，確保資源管理的安全性和一致性。

RAII 的核心原則

1. 資源獲取即初始化：在對象的構造函數中獲取資源（如內存、文件句柄、網絡連接等）。
2. 資源釋放即析構：在對象的析構函數中釋放資源，確保資源被正確回收。

典型應用場景

1. 智能指針（C++）

通過 RAII 管理動態分配的內存，避免內存泄漏。

#include <memory>// std::unique_ptr 獨占資源所有權
{std::unique_ptr<int> ptr = std::make_unique<int>(42);// ptr 離開作用域時自動釋放內存
}  // 無需手動 delete// std::shared_ptr 共享資源所有權（引用計數）
{std::shared_ptr<int> a = std::make_shared<int>(10);std::shared_ptr<int> b = a;  // 引用計數+1
}  // 當最后一個 shared_ptr 銷毀時釋放內存

2. 文件操作

封裝文件句柄，確保文件自動關閉。

class FileHandler {
public:explicit FileHandler(const char* path) : file(fopen(path, "r")) {if (!file) throw std::runtime_error("Failed to open file");}~FileHandler() {if (file) fclose(file);  // 自動關閉文件}// 禁用拷貝構造和賦值，避免重復釋放FileHandler(const FileHandler&) = delete;FileHandler& operator=(const FileHandler&) = delete;private:FILE* file;
};// 使用示例
{FileHandler file("data.txt");// 文件在作用域結束時自動關閉
}

3. 互斥鎖管理

自動加鎖和解鎖，避免死鎖。

#include <mutex>std::mutex mtx;void func() {std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);  // 構造時加鎖// 臨界區代碼
}  // 析構時自動解鎖

RAII 的優勢

1. 異常安全：即使發生異常，對象的析構函數仍會被調用，資源得以釋放。

   void func() {std::unique_ptr<int[]> arr = std::make_unique<int[]>(1000);// 若中間拋出異常，arr 會自動釋放內存
   }
   

2. 代碼簡潔：無需手動編寫 try-finally 或 delete 語句。

3. 資源管理統一：將資源生命周期與對象綁定，降低遺忘釋放資源的風險。

對比手動資源管理

場景	手動管理	RAII
內存分配	int* p = new int; delete p;	std::unique_ptr<int> p;
文件操作	FILE* f = fopen(); fclose(f);	FileHandler f("path");
鎖操作	mutex.lock(); mutex.unlock();	std::lock_guard lock(mutex);

自定義 RAII 類的設計要點

1. 明確資源邊界：清晰定義資源的獲取和釋放方式。
2. 禁用拷貝或實現移動語義：避免資源被多次釋放（如 std::unique_ptr）。
3. 異常安全：確保構造函數和析構函數不拋出異常（或正確處理異常）。

總結

RAII 是 C++ 等語言中管理資源的核心范式，通過對象生命周期自動控制資源，顯著提高代碼的安全性和可維護性。智能指針、標準庫容器（如 std::vector）、鎖管理類（如 std::lock_guard）都是 RAII 的典型應用。掌握 RAII 是編寫健壯、高效代碼的關鍵。