c - 在 C 中初始化多个资源的函数中处理错误(清理和中止)的一些好方法是什么？

Question

首先，如果有人可以改写问题以使其更清楚，请这样做。

C 编程中的一个常见现象是有多个资源要按特定顺序初始化/分配。每个资源都是后续资源初始化的先决条件。如果其中一个步骤失败，则必须取消分配先前步骤中剩余的资源。理想的伪代码(利用神奇的通用 pure-unobtainium clean_up_and_abort() 函数)大致如下所示:

err=alloc_a()
if(err)
    clean_up_and_abort()

err=alloc_b()
if(err)
    clean_up_and_abort()

err=alloc_c()
if(err)
    clean_up_and_abort()

// ...

profit()

我见过几种处理这个问题的方法，它们似乎都有明显的缺点，至少在人们倾向于认为的“良好做法”方面是这样。

在处理这种情况时，什么是最可读和最不容易出错的代码结构方式？效率是首选，但为了可读性，可以牺牲合理的效率。请列出优点和缺点。欢迎讨论多种方法的答案。

我们的目标是希望最终得到一组解决此问题的几种首选方法。

我将从我已经看到的一些方法开始，请对它们发表评论并添加其他方法。

Answer 1

到目前为止我见过的三种最常见的方法:

1:嵌套 if 语句(SESE 纯粹主义者没有多次返回)。由于有一长串先决条件，这很快就会失控。 IMO，即使在简单的情况下，这也是可读性灾难并且没有真正的优势。我把它包括在内是因为我看到人们(太)经常这样做。

uint32_t init_function() {
    uint32_t erra, errb, errc, status;
    A *a;
    B *b;
    C *c;

    erra = alloc_a(&a);
    if(erra) {
        status = INIT_FAIL_A;
    } else {

        errb = alloc_b(&b);
        if(errb) {
            dealloc_a(&a);
            status = INIT_FAIL_B;
        } else {

            errc = alloc_c();
            if(errc) {
                dealloc_b(&b);
                dealloc_a(&a);
                status = INIT_FAIL_C;
            } else {

                profit(a,b,c);
                status = INIT_SUCCESS;

            }
        }
    }
    // Single return.
    return status;
}

2:多次返回。这是我目前首选的方法。逻辑很容易遵循，但它仍然很危险，因为清理代码必须重复，而且很容易忘记在清理部分之一中释放某些东西。

uint32_t init_function() {
    uint32_t err;
    A *a;
    B *b;
    C *c;

    err = alloc_a(&a);
    if(err) {
        return INIT_FAIL_A;
    }

    err = alloc_b(&b);
    if(err) {
        dealloc_a(&a);
        return INIT_FAIL_B;
    }

    err = alloc_c(&c);
    if(err) {
        dealloc_b(&b);
        dealloc_a(&a);
        return INIT_FAIL_C;
    }

    profit(a,b,c);
    return INIT_SUCCESS;
}

3:转到。许多人原则上不喜欢 goto，但这是在 C 编程中有效使用 goto 的标准论据之一。优点是很难忘记清理步骤，并且没有复制粘贴。

uint32_t init_function() {
    uint32_t status;
    uint32_t err;
    A *a;
    B *b;
    C *c;

    err = alloc_a(&a);
    if(err) {
        status = INIT_FAIL_A;
        goto LBL_FAIL_A;
    }

    err = alloc_b(&b);
    if(err) {
        status = INIT_FAIL_B;
        goto LBL_FAIL_B;
    }

    err = alloc_c(&c);
    if(err) {
        status = INIT_FAIL_C;
        goto LBL_FAIL_C;
    }

    profit(a,b,c);
    status = INIT_SUCCESS;
    goto LBL_SUCCESS;

    LBL_FAIL_C:
    dealloc_b(&b);

    LBL_FAIL_B:
    dealloc_a(&a);

    LBL_FAIL_A:
    LBL_SUCCESS:

    return status;
}

还有什么我没有提到的吗？