C++ 类和对象篇(五) 析构函数

news2025/1/19 20:20:53

一、概念

1. 析构函数是什么？

2. 为什么要有析构函数？

3. 怎么用析构函数？

3.1 创建析构函数

3.2 调用析构函数

二、特性

三、由编译器生成的默认析构函数

四、对象的析构顺序

1. 局部对象

2. new出来的堆对象

3. 全局对象

一、概念

1. 析构函数是什么？

析构函数是一个特殊的成员函数，用来释放对象使用的资源(如关闭文件、释放内存等)。

2. 为什么要有析构函数？

如何释放对象申请的系统资源？忘记释放怎么办？能不能在销毁对象时自动释放？
举个小例子：
class Test
{
public:
	//构造函数
	Test()
	{
		_arr = (char*)malloc(1024*1024*1024);//申请1G空间
	}
	//销毁函数：用于释放资源
	void Destory()
	{
		free(_arr);
	}
private:
	char* _arr;
};

int main()
{
	Test* t = new Test;//在堆上创建一个对象
	delete t;//销毁一个对象
	while (1) {}
	return 0;
}

如果要销毁Test对象，必须先使用Destory公有方法来释放资源，否则会造成内存泄漏，
这未免有点麻烦，而且容易忘记，那能否在对象销毁的同时释放资源呢？
将以上程序运行起来，对比前后的内存变化，可以发现销毁对象前如果忘记释放资源，就会造成内存泄漏等问题。

程序运行前：

程序运行后：

所以为避免C++使用者在销毁对象时忘记释放对象使用的资源的问题，C++引入了析构函数，在析构函数里写释放资源的代码，在对象销毁时编译器会自动调用析构函数释放对象使用的资源。

析构函数相对于自己写的销毁函数，其优势在于不需要自己去显示调用。

3. 怎么用析构函数？

3.1 创建析构函数

创建时要注意析构函数特征：析构函数名是在类名前加上字符~、无参数无返回值。

类中动态申请的资源需要在析构函数中写相应的代码手动释放。
用以下例子来说明如何创建无参构造函数和带参构造函数：
创建时要注意析构函数特征：析构函数名是在类名前加上字符~、无参数无返回值。
class Test
{
public:
	//构造函数
	Test()
	{
		_arr = (char*)malloc(1024*1024*1024);//申请1G空间
	}
	//析构函数：在析构函数里释放资源，对象被销毁时会自动被调用。
	~Test()
	{
		cout << "析构函数调用成功！" << endl;
		free(_arr);
	}
private:
	char* _arr;
};
3.2 调用析构函数

在对象销毁时编译器会自动调用析构函数。所以析构函数是不需要我们去显示调用的，我们只需要记得销毁对象(特指堆上的对象)即可。
接上面的例子，演示如何调用无参构造函数和带参构造函数：
int main()
{
	//在堆上创建对象t
	Test* t = new Test;
	for (int i = 0; i < 100000; ++i)
	{
		cout << i << endl;
	}
	//销毁对象t
	delete t;
	return 0;
}

二、特性

再次强调，析构函数的任务不是销毁对象，而是完成对象中资源的清理工作，对象在销毁时会自动调用析构函数。（对象的内置类型的成员变量由系统进行回收，自定义类型的成员变量系统会去调用它的析构函数。）

析构函数是特殊的成员函数，其特征如下：

1. 析构函数名是在类名前加上字符~。

2. 无参数无返回值类型。

3. 对象动态申请的资源需要在析构函数中写相应的代码手动释放。

4. 一个类只能有一个析构函数，析构函数不能重载。

5. 若未显式定义，系统会自动生成默认的析构函数。

6. 对象生命周期结束时，C++编译系统系统自动调用析构函数。

三、由编译器生成的默认析构函数

若未显式定义，系统会自动生成默认的析构函数。

那什么时候需要显示的写析构函数，什么时候让编译器自动生成呢？

有资源申请(如使用malloc动态开辟空间)时，一定要写，否则会造成资源泄漏。如果类中没有申请资源时，析构函数可以不写，直接使用编译器生成的默认析构函数。

四、对象的析构顺序

1. 局部对象

后实例化的对象先析构，先实例化的对象后析构。因为对象是定义在栈帧里面的，而栈帧的建立遵循后进先出。
class A
{
public:
	~A()
	{
		cout << "A被析构" << endl;
	}
};

class B
{
public:
	~B()
	{
		cout << "B被析构" << endl;
	}
};

class C
{
public:
	~C()
	{
		cout << "C被析构" << endl;
	}
};

int main()
{
	A a;
	B b;
	C c;
	return 0;
}