Элегантное управление ресурсами в Object-Oriented Delphi: альтернативы goto chain

Delphi , Технологии , Объектно-ориентированное программирование

В представленном запросе пользователь ищет информацию о том, как реализовать структуру управления памятью в стиле OOP (Object-Oriented Programming) для освобождения ресурсов при возникновении ошибок во время выполнения программы на Delphi. В частности, речь идёт об использовании механизмов, аналогичных goto chain в C, но с учётом стандартов и рекомендаций SEI CERT.

Статья: Элегантное управление ресурсами в Object-Oriented Delphi: альтернативы goto chain

Введение

В объектно-ориентированном программировании (OOP) на языке Delphi, как и во многих других языках программирования, важным аспектом является обеспечение корректного управления ресурсами. Это включает в себя правильное выделение памяти и её освобождение при возникновении ошибок или по завершению работы с объектом. В C для этих целей часто используется конструкция goto chain, которая позволяет перейти к точкам очистки ресурсов.

Проблема

В C# (наверное имелось в виду Delphi, так как упоминается язык Pascal) разработчикам доступно использование механизма "goto chain" для освобождения выделенных ресурсов при возникновении ошибок. Это особенно актуально при работе с объектами и их членами, где каждый этап инициализации может вызвать исключение:

New(A);
A.DoSomething;
New(A.B);
A.B.DoSomething;
New(A.C);
A.C.DoSomething;

В случае возникновения ошибки, например, нехватки памяти при выделении нового объекта или в процессе выполнения методов, важно обеспечить освобождение уже выделенных ресурсов.

Спецификация

Согласно спецификации SEI CERT для языка Java (здесь возможна опечатка, так как язык в запросе не указан явно и предположительно имеется в виду Pascal), рекомендуются следующие практики:

• Отказ от использования in-band error checking.
• Использование исключений только для нестандартных условий.

Варианты решений

Предложенный пользователем код имеет дело с использованием механизма "try...except" для обработки ошибок и освобождения ресурсов:

function AllocStuff : TA;
begin
  New(Result);
  Result.B := nil;
  Result.C := nil;
  Result.DoSomething;
  try
    New(Result.B); // Предполагаем, что B является членом T
    Result.B.DoSomething;
    New(Result.C); // Предполагаем, что C является членом T
    Result.C.DoSomething;
  except
    Dispose(Result.C);
    raise;
  end;
  except
    Dispose(Result.B);
    raise;
  end;
end;

try
  A := AllocStuff;
  DoSomethingWith(A);
finally
  if (A <> nil) then begin
    if (A.B <> nil) then begin
      if (A.C <> nil) then begin
        Dispose(A.C);
      end;
      Dispose(A.B);
    end;
    Dispose(A);
  end;
end;

Конструктивное решение

Использовать конструкции "try...finally" для гарантии освобождения ресурсов. Например:

obj := TObject.Create;
try
  obj.DoSomething;
finally
  obj.Free;
end;

Важно понимать, что этот подход не предназначен для обработки исключений, а служит механизмом завершения работы с объектом независимо от того, возникло ли исключение или нет. Для более сложных ситуаций можно использовать вложенные блоки "try...finally", но это может привести к трудно читаемому и поддерживаемому коду.

Альтернативный подход

Разработчики могут определить конструкторы для каждого уровня объекта, которые автоматически обрабатывают создание дочерних объектов, а затем реализовать механизм освобождения ресурсов в деструкторах. Это обеспечивает использование принципа RAII (Resource Acquisition Is Initialization) даже без явного наличия его поддержки на уровне языка.

type
  TMyClass = class
    private
      FChild: TObject;
    public
      constructor Create; // Автоматически создает дочерние объекты.
      destructor Destroy; override; // Освобождает все выделенные ресурсы.
  end;

constructor TMyClass.Create;
begin
  inherited Create;
  FChild := TObject.Create;
end;

destructor TMyClass.Destroy;
begin
  if Assigned(FChild) then
    FChild.Free;
  inherited Destroy;
end;

Выводы

В языке Delphi для управления ресурсами лучше использовать конструкции "try...finally" и встроенные механизмы, такие как автоматическое освобождение памяти через метод Free. Это позволяет избежать сложных цепочек goto chain и обеспечивает более чистый, понятный код с соблюдением принципов OOP.

Пример кода

При использовании объектов на уровне стека (например, при помощи интерфейсов) в Delphi можно имитировать механизм RAII:

type
  IInterface = interface
    ['{01234567-F9FB-1DAF-80EA-00D0F895EE00}']
    function QueryInterface(const Guid: TGUID): Pointer; stdcall;
    function AddRef: LongInt; stdcall;
    function Release: LongInt; stdcall;
  end;

type
  TMyObject = class(TInterfacedObject, IInterface)
  private
    // Ресурсы объекта...
  public
    constructor Create; // Инициализация ресурсов.
    destructor Destroy; override; // Освобождение ресурсов.
  end;

constructor TMyObject.Create;
begin
  // Выделение и инициализация ресурсов, которые будут освобождены в деструкторе.
end;

destructor TMyObject.Destroy;
begin
  // Освобождение выделенных ресурсов.

  inherited Destroy;
end;

При использовании объектов класса TInterfacedObject механизм увеличения и уменьшения счётчика ссылок будет автоматически управлять жизненным циклом объекта, что позволяет избежать утечки памяти при правильном дизайне программы. Это особенно полезно в многопоточных приложениях или при передаче объектов между компонентами.

В заключение, для обеспечения надёжного управления ресурсами в Delphi следует использовать конструкции "try...finally" и деструкторы с автоматическим освобождением ресурсов, а также избегать использования goto chain.

Создано по материалам из источника по ссылке.

Краткое описание контекста: Пользователь интересуется методами реализации управления памятью в стиле OOP на языке Delphi для освобождения ресурсов при возникновении ошибок, обсуждая альтернативы goto chain и рекомендации SEI CERT.

Комментарии и вопросы

Получайте свежие новости и обновления по Object Pascal, Delphi и Lazarus прямо в свой смартфон. Подпишитесь на наш Telegram-канал delphi_kansoftware и будьте в курсе последних тенденций в разработке под Linux, Windows, Android и iOS

:: Главная :: Объектно-ориентированное программирование ::