异常安全文件操作 资源泄漏防护实例

使用RAII原则可防止文件句柄泄漏。通过智能指针FilePtr或标准库ifstream管理文件资源，确保异常发生时析构函数自动调用fclose或关闭文件，实现异常安全的文件操作。

在进行文件操作时，异常安全和资源泄漏防护是编程中不可忽视的重要环节。如果程序在打开文件后发生异常，而没有正确关闭文件句柄，就可能导致资源泄漏。下面通过一个具体的实例说明如何在C++中实现异常安全的文件操作。

问题场景：未正确处理异常导致文件句柄泄漏

考虑以下不安全的代码：

void badFileOperation(const std::string& filename) {
    FILE* file = fopen(filename.c_str(), "r");
    if (!file) throw std::runtime_error("无法打开文件");
// 做一些操作，可能抛出异常
processFileData(file);

fclose(file);  // 如果 processFileData 抛出异常，这里不会执行
}
如果 processFileData 抛出异常，fclose 不会被调用，造成文件句柄泄漏。
解决方案：使用RAII管理资源
RAII（Resource Acquisition Is Initialization）是C++中管理资源的核心机制。通过在对象构造时获取资源，在析构时自动释放，确保异常安全。
改写为安全版本：
#include 
#include 
struct FileDeleter {
void operator()(FILE* file) const {
if (file) fclose(file);
}
};
using FilePtr = std::unique_ptr;

							

								
								

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void safeFileOperation(const std::string& filename) {
FilePtr file(fopen(filename.c_str(), "r"));
if (!file) throw std::runtime_error("无法打开文件");
processFileData(file.get());  // 可能抛出异常

// 函数结束时，unique_ptr 自动调用 fclose
}
即使 processFileData 抛出异常，FilePtr 的析构函数也会自动调用 fclose，确保资源被释放。
更简洁的方式：使用标准库封装
对于文件流，优先使用C++标准库的 std::ifstream，它本身就是异常安全的：
#include 
#include 
void safeWithStd(const std::string& filename) {
std::ifstream file(filename);
if (!file.is_open()) {
throw std::runtime_error("无法打开文件");
}
processFileStream(file);  // 即使抛出异常，析构函数也会关闭文件
}
std::ifstream 在析构时会自动关闭文件，无需手动管理，极大降低了出错概率。
基本上就这些。只要遵循RAII原则，使用智能指针或标准库资源类，就能有效防止异常情况下的资源泄漏。关键是让资源的生命周期绑定到对象的生命周期上。