folly/ScopeGuard.h

   1 /*
   2  * Copyright 2016 Facebook, Inc.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at
   7  *
   8  *   http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16
  17 #ifndef FOLLY_SCOPEGUARD_H_
  18 #define FOLLY_SCOPEGUARD_H_
  19
  20 #include <cstddef>
  21 #include <functional>
  22 #include <new>
  23 #include <type_traits>
  24 #include <utility>
  25
  26 #include <folly/Preprocessor.h>
  27 #include <folly/detail/UncaughtExceptionCounter.h>
  28
  29 namespace folly {
  30
  31 /**
  32  * ScopeGuard is a general implementation of the "Initialization is
  33  * Resource Acquisition" idiom.  Basically, it guarantees that a function
  34  * is executed upon leaving the currrent scope unless otherwise told.
  35  *
  36  * The makeGuard() function is used to create a new ScopeGuard object.
  37  * It can be instantiated with a lambda function, a std::function<void()>,
  38  * a functor, or a void(*)() function pointer.
  39  *
  40  *
  41  * Usage example: Add a friend to memory iff it is also added to the db.
  42  *
  43  * void User::addFriend(User& newFriend) {
  44  *   // add the friend to memory
  45  *   friends_.push_back(&newFriend);
  46  *
  47  *   // If the db insertion that follows fails, we should
  48  *   // remove it from memory.
  49  *   // (You could also declare this as "auto guard = makeGuard(...)")
  50  *   ScopeGuard guard = makeGuard([&] { friends_.pop_back(); });
  51  *
  52  *   // this will throw an exception upon error, which
  53  *   // makes the ScopeGuard execute UserCont::pop_back()
  54  *   // once the Guard's destructor is called.
  55  *   db_->addFriend(GetName(), newFriend.GetName());
  56  *
  57  *   // an exception was not thrown, so don't execute
  58  *   // the Guard.
  59  *   guard.dismiss();
  60  * }
  61  *
  62  * Examine ScopeGuardTest.cpp for some more sample usage.
  63  *
  64  * Stolen from:
  65  *   Andrei's and Petru Marginean's CUJ article:
  66  *     http://drdobbs.com/184403758
  67  *   and the loki library:
  68  *     http://loki-lib.sourceforge.net/index.php?n=Idioms.ScopeGuardPointer
  69  *   and triendl.kj article:
  70  *     http://www.codeproject.com/KB/cpp/scope_guard.aspx
  71  */
  72 class ScopeGuardImplBase {
  73  public:
  74   void dismiss() noexcept {
  75     dismissed_ = true;
  76   }
  77
  78  protected:
  79   ScopeGuardImplBase() noexcept : dismissed_(false) {}
  80
  81   static ScopeGuardImplBase makeEmptyScopeGuard() noexcept {
  82     return ScopeGuardImplBase{};
  83   }
  84
  85   template <typename T>
  86   static const T& asConst(const T& t) noexcept {
  87     return t;
  88   }
  89
  90   bool dismissed_;
  91 };
  92
  93 template <typename FunctionType>
  94 class ScopeGuardImpl : public ScopeGuardImplBase {
  95  public:
  96   explicit ScopeGuardImpl(FunctionType& fn) noexcept(
  97       std::is_nothrow_copy_constructible<FunctionType>::value)
  98       : ScopeGuardImpl(
  99             asConst(fn),
 100             makeFailsafe(std::is_nothrow_copy_constructible<FunctionType>{},
 101                          &fn)) {}
 102
 103   explicit ScopeGuardImpl(const FunctionType& fn) noexcept(
 104       std::is_nothrow_copy_constructible<FunctionType>::value)
 105       : ScopeGuardImpl(
 106             fn,
 107             makeFailsafe(std::is_nothrow_copy_constructible<FunctionType>{},
 108                          &fn)) {}
 109
 110   explicit ScopeGuardImpl(FunctionType&& fn) noexcept(
 111       std::is_nothrow_move_constructible<FunctionType>::value)
 112       : ScopeGuardImpl(
 113             std::move_if_noexcept(fn),
 114             makeFailsafe(std::is_nothrow_move_constructible<FunctionType>{},
 115                          &fn)) {}
 116
 117   ScopeGuardImpl(ScopeGuardImpl&& other) noexcept(
 118       std::is_nothrow_move_constructible<FunctionType>::value)
 119       : function_(std::move_if_noexcept(other.function_)) {
 120     // If the above line attempts a copy and the copy throws, other is
 121     // left owning the cleanup action and will execute it (or not) depending
 122     // on the value of other.dismissed_. The following lines only execute
 123     // if the move/copy succeeded, in which case *this assumes ownership of
 124     // the cleanup action and dismisses other.
 125     dismissed_ = other.dismissed_;
 126     other.dismissed_ = true;
 127   }
 128
 129   ~ScopeGuardImpl() noexcept {
 130     if (!dismissed_) {
 131       execute();
 132     }
 133   }
 134
 135  private:
 136   static ScopeGuardImplBase makeFailsafe(std::true_type, const void*) noexcept {
 137     return makeEmptyScopeGuard();
 138   }
 139
 140   template <typename Fn>
 141   static auto makeFailsafe(std::false_type, Fn* fn) noexcept
 142       -> ScopeGuardImpl<decltype(std::ref(*fn))> {
 143     return ScopeGuardImpl<decltype(std::ref(*fn))>{std::ref(*fn)};
 144   }
 145
 146   template <typename Fn>
 147   explicit ScopeGuardImpl(Fn&& fn, ScopeGuardImplBase&& failsafe)
 148       : ScopeGuardImplBase{}, function_(std::forward<Fn>(fn)) {
 149     failsafe.dismiss();
 150   }
 151
 152   void* operator new(std::size_t) = delete;
 153
 154   void execute() noexcept { function_(); }
 155
 156   FunctionType function_;
 157 };
 158
 159 template <typename FunctionType>
 160 ScopeGuardImpl<typename std::decay<FunctionType>::type>
 161 makeGuard(FunctionType&& fn) noexcept(
 162     std::is_nothrow_constructible<typename std::decay<FunctionType>::type,
 163                                   FunctionType>::value) {
 164   return ScopeGuardImpl<typename std::decay<FunctionType>::type>(
 165       std::forward<FunctionType>(fn));
 166 }
 167
 168 /**
 169  * This is largely unneeded if you just use auto for your guards.
 170  */
 171 typedef ScopeGuardImplBase&& ScopeGuard;
 172
 173 namespace detail {
 174
 175 #if defined(FOLLY_EXCEPTION_COUNT_USE_CXA_GET_GLOBALS) || \
 176     defined(FOLLY_EXCEPTION_COUNT_USE_GETPTD)
 177
 178 /**
 179  * ScopeGuard used for executing a function when leaving the current scope
 180  * depending on the presence of a new uncaught exception.
 181  *
 182  * If the executeOnException template parameter is true, the function is
 183  * executed if a new uncaught exception is present at the end of the scope.
 184  * If the parameter is false, then the function is executed if no new uncaught
 185  * exceptions are present at the end of the scope.
 186  *
 187  * Used to implement SCOPE_FAIL and SCOPE_SUCCES below.
 188  */
 189 template <typename FunctionType, bool executeOnException>
 190 class ScopeGuardForNewException {
 191  public:
 192   explicit ScopeGuardForNewException(const FunctionType& fn)
 193       : function_(fn) {
 194   }
 195
 196   explicit ScopeGuardForNewException(FunctionType&& fn)
 197       : function_(std::move(fn)) {
 198   }
 199
 200   ScopeGuardForNewException(ScopeGuardForNewException&& other)
 201       : function_(std::move(other.function_))
 202       , exceptionCounter_(std::move(other.exceptionCounter_)) {
 203   }
 204
 205   ~ScopeGuardForNewException() noexcept(executeOnException) {
 206     if (executeOnException == exceptionCounter_.isNewUncaughtException()) {
 207       function_();
 208     }
 209   }
 210
 211  private:
 212   ScopeGuardForNewException(const ScopeGuardForNewException& other) = delete;
 213
 214   void* operator new(std::size_t) = delete;
 215
 216   FunctionType function_;
 217   UncaughtExceptionCounter exceptionCounter_;
 218 };
 219
 220 /**
 221  * Internal use for the macro SCOPE_FAIL below
 222  */
 223 enum class ScopeGuardOnFail {};
 224
 225 template <typename FunctionType>
 226 ScopeGuardForNewException<typename std::decay<FunctionType>::type, true>
 227 operator+(detail::ScopeGuardOnFail, FunctionType&& fn) {
 228   return
 229       ScopeGuardForNewException<typename std::decay<FunctionType>::type, true>(
 230       std::forward<FunctionType>(fn));
 231 }
 232
 233 /**
 234  * Internal use for the macro SCOPE_SUCCESS below
 235  */
 236 enum class ScopeGuardOnSuccess {};
 237
 238 template <typename FunctionType>
 239 ScopeGuardForNewException<typename std::decay<FunctionType>::type, false>
 240 operator+(ScopeGuardOnSuccess, FunctionType&& fn) {
 241   return
 242       ScopeGuardForNewException<typename std::decay<FunctionType>::type, false>(
 243       std::forward<FunctionType>(fn));
 244 }
 245
 246 #endif // native uncaught_exception() supported
 247
 248 /**
 249  * Internal use for the macro SCOPE_EXIT below
 250  */
 251 enum class ScopeGuardOnExit {};
 252
 253 template <typename FunctionType>
 254 ScopeGuardImpl<typename std::decay<FunctionType>::type>
 255 operator+(detail::ScopeGuardOnExit, FunctionType&& fn) {
 256   return ScopeGuardImpl<typename std::decay<FunctionType>::type>(
 257       std::forward<FunctionType>(fn));
 258 }
 259 } // namespace detail
 260
 261 } // folly
 262
 263 #define SCOPE_EXIT \
 264   auto FB_ANONYMOUS_VARIABLE(SCOPE_EXIT_STATE) \
 265   = ::folly::detail::ScopeGuardOnExit() + [&]() noexcept
 266
 267 #if defined(FOLLY_EXCEPTION_COUNT_USE_CXA_GET_GLOBALS) || \
 268     defined(FOLLY_EXCEPTION_COUNT_USE_GETPTD)
 269 #define SCOPE_FAIL \
 270   auto FB_ANONYMOUS_VARIABLE(SCOPE_FAIL_STATE) \
 271   = ::folly::detail::ScopeGuardOnFail() + [&]() noexcept
 272
 273 #define SCOPE_SUCCESS \
 274   auto FB_ANONYMOUS_VARIABLE(SCOPE_SUCCESS_STATE) \
 275   = ::folly::detail::ScopeGuardOnSuccess() + [&]()
 276 #endif // native uncaught_exception() supported
 277
 278 #endif // FOLLY_SCOPEGUARD_H_