分段错误和 RAII

Question

这更像是一个哲学问题。

在 C++ 中，我们有漂亮闪亮的习语 - RAII。但我经常认为它是不完整的。这与我的应用程序可以被 SIGSEGV 杀死的事实不符。

我知道，我知道，像你说的那样的程序格式错误。但令人遗憾的是，在 POSIX（特别是 Linux）上，您可以分配超出物理内存限制并在执行过程中遇到 SIGSEGV，使用正确分配的内存。

你可能会说：“应用程序死了，你为什么要关心那些没有被调用的可怜的析构函数？”。不幸的是，当应用程序终止时，有些资源不会自动释放，例如 文件系统 实体。

我现在非常讨厌设计黑客，为了应对这种情况而破坏良好的应用程序设计。所以，我要的是为这类问题提供一个好的、优雅的解决方案。

编辑：

看来我错了，在 Linux 上的应用程序被内核分页器杀死了。在这种情况下，问题仍然相同，但应用程序死亡的原因不同。

代码sn-p：

struct UnlinkGuard
{
    UnlinkGuard(const std::string path_to_file)
        : _path_to_file(path_to_file)
    { }

    ~UnlinkGuard() {
        unlink();
    }

    bool unlink() {
        if (_path_to_file.empty())
            return true;

        if (::unlink(_path_to_file.c_str())) {
            /// Probably some logging.
            return false;
        }

        disengage();
        return true;
    }

    void disengage() {
        _path_to_file.clear();
    }

private:
    std::string _path_to_file;
};

void foo()
{
    /// Pick path to temp file.
    std::string path_to_temp_file = "...";

    /// Create file.
    /// ...

    /// Set up unlink guard.
    UnlinkGuard unlink_guard(path_to_temp_file);

    /// Call some potentially unsafe library function that can cause process to be killed either:
    ///  * by a SIGSEGV
    ///  * by out of memory
    /// ...

    /// Work done, file content is appropriate.
    /// Rename tmp file.
    /// ...

    /// Disengage unlink guard.
    unlink_guard.disengage();
}

成功后我使用文件。失败时，我希望此文件丢失。

如果 POSIX 支持 link()-ing 以前未按文件描述符链接的文件，则可以实现此功能，但没有这样的功能:(。

Answer 1

所以，我的要求是为这类问题提供一个好的、优雅的解决方案。

不存在，无论是对于 C++ 还是对于其他语言。您在这里面临一个基本的物理现实，而不是设计决策：当用户拔掉插头时会发生什么？没有编程解决方案可以防止这种情况（嗯，有restore-on-restart）。

你可以做的是捕捉 POSIX 信号，有时你甚至可以处理它们——但它很脆弱，有很多警告，another discussion on Stack Overflow details。

大多数资源在段错误后不应该被清除。如果您仍然想这样做，只需将这些资源（或者更确切地说，用于清理它们的处理程序）收集到一个全局数组 trap SIGSEGV 中，遍历处理程序中的清理例程数组（希望相关内存仍然完好无损），并执行清理。

更具体地说，对于临时文件，在系统的一个临时文件夹中创建它们会有所帮助。据了解，它们并不总是被各自的应用程序清理，而是系统或用户会定期执行清理。

Answer 2

通常，无论语言或操作系统如何，解决方案都是在您启动程序时进行清理，而不是（仅）在您终止时进行清理。如果您的程序可以创建在关闭时清理的临时文件，请在启动程序时清理临时文件。

当您的应用程序终止时，操作系统会终止大多数其他内容，例如文件句柄、tcp 连接等。