在 C# 中使用 RAII 安全吗？还有其他垃圾收集语言吗？

Question

我正在制作一个 RAII 类，它接受 System.Windows.Form 控件并设置其光标。在析构函数中，它将光标设置回原来的位置。

但这是一个坏主意吗？我可以放心地相信，当此类的对象超出范围时，将调用析构函数吗？

Answer 1

这是一个非常非常糟糕的主意。

当变量超出范围时不会调用终结器。它们在对象被垃圾收集之前的某个时刻被调用，这可能是在很长一段时间之后。

相反，您想要实现IDisposable，然后调用者可以使用：

using (YourClass yc = new YourClass())
{
    // Use yc in here
}

这将自动调用Dispose。

在 C# 中很少需要终结器 - 仅当您直接拥有非托管资源（例如 Windows 句柄）时才需要它们。否则，您通常有一些托管包装类（例如FileStream），如果需要的话，它将有一个终结器。

请注意，只有当您需要清理资源时才需要其中的任何一个 - .NET 中的大多数类不实现IDisposable。

编辑：只是为了回应有关嵌套的评论，我同意它可能有点难看，但根据我的经验，您不应该经常需要 using 语句非常。如果您有两个直接相邻的使用，您也可以像这样垂直嵌套使用：

using (TextReader reader = File.OpenText("file1.txt"))
using (TextWriter writer = File.CreateText("file2.txt"))
{
    ...
}

Answer 2

你知道，很多聪明人都说“如果你想在 C# 中实现 RAII，请使用 IDisposable”，但我并不买账。我知道我在这里属于少数派，但是当我看到“using(blah) { foo(blah); }”时，我自动认为“blah 包含一个非托管资源，需要在 foo 完成后立即清理（或抛出）以便其他人可以使用该资源”。我不认为“blah 包含任何有趣的东西，但需要发生一些语义重要的突变，我们将用字符 '}' 来表示语义上重要的操作” - 一些突变，例如必须弹出一些堆栈或者必须重置一些标志等等。

我说，如果你有一个语义上重要的操作必须在某件事完成时完成，我们有一个词来形容它，这个词就是“最后”。如果该操作重要，那么它应该表示为一条您可以在那里看到并放置断点的语句，而不是右花括号的不可见副作用。

因此，让我们考虑一下您的特定操作。您想要表示：

var oldPosition = form.CursorPosition;
form.CursorPosition = newPosition;
blah;
blah;
blah;
form.CursorPosition = oldPosition;

该代码完全清晰。所有副作用都在那里，对于想要了解代码正在做什么的维护程序员来说是可见的。

现在你有一个决策点。如果 blah 抛出怎么办？如果 blah 抛出，则发生了意想不到的事情。你现在根本不知道“形式”处于什么状态；它可能是“形式”中的代码引发的。它可能已经经历了一些突变，现在处于某种完全疯狂的状态。

鉴于这种情况，你想做什么？

1）把问题转嫁给别人。什么也不做。希望调用堆栈上的其他人知道如何处理这种情况。表单已经处于不良状态的原因；事实上，它的光标不在正确的位置是最不用担心的。已经这么脆弱的东西就别去戳了，有一次就报异常了。

2）在finally块中重置光标，然后将问题报告给其他人。希望——没有任何证据表明您的希望会实现——在您知道处于脆弱状态的表单上重置光标本身不会引发异常。因为，在这种情况下会发生什么？最初的异常（也许有人知道如何处理）丢失了。您毁坏了有关问题原始原因的信息，这些信息可能有用。并且您已将其替换为有关光标移动失败的其他一些信息，这些信息对任何人都没有用。

3）编写复杂的逻辑来处理（2）的问题——捕获异常，然后尝试在单独的try-catch-finally块中重置光标位置，该块抑制新异常并重新抛出原始异常。要做到这一点可能很困难，但你可以做到。

坦率地说，我相信正确答案几乎总是 (1)。如果出现了可怕的问题，那么你就无法安全地推断出对脆弱状态的进一步突变是合法的。如果您不知道如何处理异常，请放弃。

(2) 是带有 using 块的 RAII 为您提供的解决方案。同样，我们首先使用块的原因是在重要资源无法再使用时积极清理它们。 无论是否发生异常，这些资源都需要快速清理，这就是为什么“using”块具有“finally”语义的原因。但“最终”语义不一定适合非资源清理操作；正如我们所看到的，充满程序语义的finally 块隐式地假设进行清理总是安全的；但我们处于异常处理情况的事实表明它可能不安全。

(3) 听起来工作量很大。

简而言之，我说不要再试图变得如此聪明。您想要改变光标，做一些工作，然后取消改变光标。因此，编写三行代码即可完成此操作。不需要花哨的 RAII；它只是增加了不必要的间接性，使程序变得更难阅读，而且在特殊情况下它可能会变得更脆弱，而不是更脆弱。

Answer 3

编辑：显然，埃里克和我对这种用法存在分歧。 :o

你可以使用这样的东西：

public sealed class CursorApplier : IDisposable
{
    private Control _control;
    private Cursor _previous;

    public CursorApplier(Control control, Cursor cursor)
    {
        _control = control;
        _previous = _control.Cursor;
        ApplyCursor(cursor);
    }

    public void Dispose()
    {
        ApplyCursor(_previous);
    }

    private void ApplyCursor(Cursor cursor)
    {
        if (_control.Disposing || _control.IsDisposed)
            return;

        if (_control.InvokeRequired)
            _control.Invoke(new MethodInvoker(() => _control.Cursor = cursor));
        else
            _control.Cursor = cursor;
    }
}

// then...

using (new CursorApplier(control, Cursors.WaitCursor))
{
    // some work here
}

Answer 4

如果您想在 C# 中执行类似 RAII 的操作，请使用 IDisposable 模式