c++ reset函數：全方位剖析

一、reset函數簡介

reset函數是c++中unique_ptr模板類的成員函數之一，它的主要作用是將unique_ptr所擁有的指針對象釋放掉，並將指向該對象的unique_ptr置空（即重置為nullptr）。

reset函數的原型如下：

void reset(pointer ptr = pointer()) noexcept;

其中，pointer為智能指針對象所管理的指針類型。

二、使用reset函數實現手動內存管理

在手動內存管理的場景中，我們經常會通過new關鍵字創建動態分配的對象，並將指向該對象的指針交給一個指針變量或智能指針管理。

如果我們需要手動釋放該對象，可以調用delete關鍵字刪除指針指向的對象，如下示例所示：

MyClass* pClass = new MyClass();
// do something
delete pClass;

但是這種手動管理內存的方式很容易出現內存泄漏或者空懸指針的問題。因此，在使用動態分配的對象時，最好使用智能指針進行管理。

使用unique_ptr智能指針時，可以通過reset函數手動釋放指針所指向的對象，如下示例所示：

unique_ptr pClass(new MyClass());
// do something
pClass.reset();

上述代碼中，通過調用reset函數將指向MyClass對象的智能指針pClass重置為nullptr，同時也釋放了該對象所佔用的內存。

三、使用reset函數實現資源所有權的轉移

unique_ptr智能指針的一個重要特點就是，它可用於唯一擁有某個資源。在這種場景下，通過reset函數可以將資源所有權傳遞給另一個unique_ptr對象，示例如下：

unique_ptr pClass1(new MyClass());
unique_ptr pClass2;
pClass2.reset(pClass1.release());

上述代碼中，通過調用pClass1的release函數，將指向MyClass對象的指針從pClass1中釋放，並返回該指針。然後，將該指針交叉給pClass2的reset函數，並由pClass2接管該資源的所有權。

四、reset函數的異常保證

unique_ptr的reset函數有一個noexcept修飾符，表示該函數不會拋出異常。這意味着，在reset函數執行失敗時，unique_ptr並不會拋出任何異常，而只是將該函數的返回值改為false。

有時候，我們在編寫異常安全代碼時需要使用noexcept特性，因為這可以讓編譯器在不必要的時候進行代碼優化，同時，我們可以通過這個特性來保證代碼的健壯性。

下面的代碼演示了unique_ptr的reset函數的noexcept特性：

unique_ptr pClass(new MyClass());
// do something
try {
    pClass.reset();
} catch (...) {
    // do something
}

上面的代碼中，當reset函數中的語句拋出異常時，異常處理程序不會被執行。這是因為pClass的reset函數體前使用了noexcept標識符。

五、reset函數優缺點總結

使用reset函數可以幫助我們解決手動管理內存時很容易出現的內存泄漏問題。同時，reset函數可以實現資源的所有權的傳遞，以避免不必要的內存管理。

然而，使用reset函數也有其缺點。由於reset函數是std::unique_ptr的成員函數，因此，若需要在非unique_ptr類型上重用該特性，則需要複製等價的代碼，降低了代碼的可復用性；同時，由於reset函數只能操作unique_ptr的指針類型，因此對於shared_ptr等其他智能指針類型無法使用reset函數。

完整代碼示例

#include <memory>
#include <iostream>

class MyClass {
public:
    MyClass() {
        std::cout << "MyClass constructed." << std::endl;
    }
    ~MyClass() {
        std::cout << "MyClass destructed." << std::endl;
    }
};

int main() {
    // 使用reset函數釋放資源
    std::unique_ptr<MyClass> pClass1(new MyClass());
    pClass1.reset();

    // 將資源所有權轉移給另一個unique_ptr對象
    std::unique_ptr<MyClass> pClass2;
    pClass2.reset(new MyClass());
    pClass1.reset(pClass2.release());

    // reset函數的noexcept特性
    try {
        pClass2.reset();
    } catch (...) {
        std::cout << "Exception caught." << std::endl;
    }
    
    return 0;
}