C++句柄類如何實現資源管理

在C++中，句柄類通常用于封裝資源，如文件、網絡連接、數據庫連接等。為了有效地管理這些資源，句柄類需要實現以下關鍵功能：

1. 資源獲取：提供一個方法來獲取資源的句柄。這通常是一個構造函數或一個專門的獲取函數。
2. 資源釋放：提供一個方法來釋放資源。這通常是一個析構函數或一個專門的釋放函數。
3. 資源管理：確保資源在使用完畢后能夠被正確釋放，避免資源泄漏。
4. 異常安全：在資源管理過程中，如果發生異常，確保資源能夠被正確釋放。

下面是一個簡單的C++句柄類示例，用于管理動態分配的整數：

#include <iostream>

class IntHandle {
private:
    int* ptr;

public:
    // 構造函數：獲取資源
    IntHandle(int value = 0) {
        ptr = new int(value);
    }

    // 析構函數：釋放資源
    ~IntHandle() {
        delete ptr;
    }

    // 獲取資源值
    int getValue() const {
        return *ptr;
    }

    // 修改資源值
    void setValue(int value) {
        *ptr = value;
    }
};

int main() {
    IntHandle handle(10);
    std::cout << "Initial value: " << handle.getValue() << std::endl;

    handle.setValue(20);
    std::cout << "Modified value: " << handle.getValue() << std::endl;

    return 0;
}

在這個示例中，IntHandle類封裝了一個動態分配的整數。構造函數負責獲取資源，析構函數負責釋放資源。getValue和setValue方法用于訪問和修改資源值。

然而，這個示例沒有處理異常安全問題。如果在getValue或setValue方法中發生異常，資源可能不會被正確釋放。為了解決這個問題，可以使用智能指針（如std::unique_ptr或std::shared_ptr）來自動管理資源。下面是一個使用std::unique_ptr的示例：

#include <iostream>
#include <memory>

class IntHandle {
private:
    std::unique_ptr<int> ptr;

public:
    // 構造函數：獲取資源
    IntHandle(int value = 0) : ptr(new int(value)) {}

    // 獲取資源值
    int getValue() const {
        return *ptr;
    }

    // 修改資源值
    void setValue(int value) {
        *ptr = value;
    }
};

int main() {
    IntHandle handle(10);
    std::cout << "Initial value: " << handle.getValue() << std::endl;

    handle.setValue(20);
    std::cout << "Modified value: " << handle.getValue() << std::endl;

    return 0;
}

在這個示例中，std::unique_ptr負責自動管理動態分配的整數資源。當IntHandle對象離開作用域時，資源會自動釋放，無需手動調用析構函數。這樣可以確保異常安全。