【C++指南】类和对象（三）:类的默认成员函数——全面剖析： 析构函数

时间：2024-10-14 07:28:16

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阅读本篇文章之前，你需要具备的前置知识：类和对象的基础

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【C++指南】类和对象（一）：类和对象的定义和使用 基础讲解-****博客

在搞懂析构函数之前，建议阅读构造函数文章：（构造函数与析构函数配套使用）

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 【C++指南】类和对象（二）:类的默认成员函数——全面剖析构造函数-****博客

 系列后续文章：

【C++指南】类和对象（四）:类的默认成员函数——全面剖析 拷贝构造函数-****博客

【C++指南】类和对象（五）:类的默认成员函数——全面剖析 赋值运算符重载函数-****博客

 

目录

引言

析构函数的特性

默认析构函数的行为：

析构函数的规则

需要自己实现析构函数的情况：

示例代码：

实现析构函数需要考虑的问题：

结尾

 

 

引言

在C++编程中，析构函数是一个特殊的成员函数，它在对象的生命周期结束时被自动调用，用于执行清理工作，如释放对象占用的资源、关闭文件、解除动态分配的内存等。析构函数的存在确保了资源的正确管理和避免内存泄漏等问题。

本文将深入探讨C++析构函数的工作原理、特性、使用场景以及相关的最佳实践。

类似于前面的构造函数，想要掌握析构函数，也应该从这两个方面入手：

  • 第⼀：我们不写时，编译器默认生成的函数行为是什么，是否满足我们的需求。
  • 第⼆：编译器默认⽣成的函数不满足我们的需求，我们需要自己实现，那么如何自己实现？

 


 

析构函数的特性

  1. 名称：析构函数的名称必须与类名相同，但前面有一个波浪号（~）。例如，类 MyClass 的析构函数名称为 ~MyClass()。

  2. 无返回类型：析构函数没有返回类型，包括 void。

  3. 无参数：析构函数不接受任何参数。

  4. 自动调用：当一个对象的生命周期结束时，析构函数会被自动调用。这包括以下几种情况：

    • 局部对象离开其作用域时。
    • 动态分配的对象被 delete 释放时。
    • 全局或静态对象在程序结束时。
    • 对象作为类的成员被销毁时（例如，当包含该对象的另一个对象被销毁时）

 

默认析构函数的行为：

如果类没有显式定义析构函数，编译器会生成一个默认析构函数。默认析构函数对于内置类型不做处理，对于自定义类型成员会调⽤他的析构函数·。

还需要注意的是：

我们显式写析构函数，对于⾃定义类型成员也会调用他的析构，也就是说⾃定义类 型成员⽆论什么情况都会⾃动调⽤析构函数

 

析构函数的规则

  1. 只能有一个析构函数：每个类只能有一个析构函数。

  2. 不能被重载：析构函数不能被重载，因为它们的名称和参数列表是固定的。这一点不同于构造函数

  3. 不能被显式调用：析构函数不能被显式调用（除了通过 delete 释放动态分配的对象）。它们是由编译器自动调用的。

  4. 对象销毁顺序：局部对象的销毁顺序与它们的创建顺序相反。全局和静态对象的销毁顺序与它们的定义顺序相反（但具体顺序在不同编译器和链接器之间可能有所不同）。

  5. 成员对象的析构：当一个对象被销毁时，它的成员对象（包括基类部分）的析构函数会按照它们被构造的相反顺序被调用。

 

需要自己实现析构函数的情况：

  •  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
  • 如果默认⽣成的析构就可以用，也就不需要显式写析构，比如类中的成员变量都为自定义类型，那么默认析构函数会自动调用成员变量的析构函数
  • 有资源申请时，⼀定要自己写析构，否则会造成资源泄漏

 

示例代码：

以下是一个简单的C++类，它包含动态分配的内存，并在析构函数中释放这些内存：

#include <iostream>  
  
class MyClass {  
private:  
    int* data; // 动态分配的内存  
  
public:  
    // 构造函数，动态分配内存  
    MyClass(int size) {  
        data = new int[size];  
        std::cout << "Memory allocated for MyClass object." << std::endl;  
    }  
  
    // 析构函数，释放动态分配的内存  
    ~MyClass() {  
        delete[] data;  
        std::cout << "Memory freed for MyClass object." << std::endl;  
    }  
  
    // 其他成员函数...  
};  
  
int main() {  
    MyClass obj(10); // 创建对象，分配内存  
    // ... 使用对象 ...  
    // 当obj离开作用域时，析构函数被调用，释放内存  
    return 0;  
}

 

实现析构函数需要考虑的问题：

析构函数的实现通常涉及以下步骤：

  1. 释放动态内存：如果对象在生命周期中动态分配了内存，析构函数应该负责释放这些内存。
  2. 关闭文件和网络连接：如果对象持有文件句柄或网络连接，析构函数应该负责关闭它们。
  3. 调用成员对象的析构函数：如果对象包含其他对象作为成员，析构函数将自动调用这些成员对象的析构函数（按照成员变量在类中声明的逆序）。注意是自动调用，无需也无法主动调用
  4. 执行其他必要的清理操作：如解除锁、记录日志等。

 

 

结尾

C++析构函数是对象生命周期管理的重要组成部分。通过正确地实现和使用析构函数，程序员可以确保资源得到正确的释放和管理，从而避免内存泄漏和其他资源相关问题。

理解析构函数的工作原理和最佳实践对于编写健壮、可维护的C++代码至关重要。

 

系列后续文章：

【C++指南】类和对象（四）:类的默认成员函数——全面剖析 拷贝构造函数-****博客

【C++指南】类和对象（五）:类的默认成员函数——全面剖析 赋值运算符重载函数-****博客

 

 

 

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