在一个类中,如果类没有指针成员,一切方便,因为默认合成的析构函数会自动处理所有的内存。但是如果一个类带了指针成员,那么需要我们自己来写一个析构函数来管理内存。在<<c++ primer>> 中写到,如果一个类需要我们自己写析构函数,那么这个类,也会需要我们自己写拷贝构造函数和拷贝赋值函数。
析构函数:
我们这里定义一个类HasPtr,这个类中包含一个int 类型的指针。然后定义一个析构函数,这个函数打印一句话。
HasPtr.h 类的头文件
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#pragma once
#ifndef __HASPTR__
#define __HASPTR__
class HasPtr
{
public :
HasPtr( int i, int *p);
//HasPtr& operator=(HasPtr&);
//HasPtr(const HasPtr&);
~HasPtr();
int get_ptr_value();
void set_ptr_value( int *p);
int get_val();
void set_val( int v);
private :
int val;
int *ptr;
};
#endif // !__HASPTR__
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HasPtr.cpp 类的实现
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#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include "HasPtr.h"
using namespace std;
HasPtr::HasPtr( int i, int *p)
{
val = i;
ptr = p;
}
int HasPtr::get_ptr_value()
{
return *ptr;
}
void HasPtr::set_ptr_value( int *p)
{
ptr = p;
}
int HasPtr::get_val()
{
return val;
}
void HasPtr::set_val( int v)
{
val = v;
}
HasPtr::~HasPtr()
{
cout << "destructor of HasPtr " << endl;
}
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ClassWithPointer 类,包含main入口,HasPtr在stack上。
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// ClassWithPointer.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include "HasPtr.h"
using namespace std;
int main()
{
int temp = 100;
HasPtr ptr(2,&temp);
cout << ptr.get_ptr_value() << endl;
cout << ptr.get_val() << endl;
system ( "PAUSE" );
system ( "PAUSE" );
return 0;
}
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执行该入口方法,发现最后还是打印了析构函数这句话,OK,在main 方法中,stack上定义了一个HasPtr,在main方法退出前,析构函数自动调用了。
如果将HasPtr改为动态对象,也就是放在堆上呢?
ClassWithPointer 类,包含main入口,HasPtr在heap上。
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// ClassWithPointer.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include "HasPtr.h"
using namespace std;
int main()
{
int temp = 100;
//HasPtr ptr(2,&temp);
HasPtr *ptr = new HasPtr(2,&temp);
cout << ptr->get_ptr_value() << endl;
cout << ptr->get_val() << endl;
system ( "PAUSE" );
return 0;
}
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执行一下,发现析构函数没有调用。OK,我们在return 0前面添加一个delete ptr; 析构函数执行了。
所以,这里有两个结论:
- 当一个对象在stack 上时,析构函数自动调用。
- 当一个对象在heap上时,需要调用delete 语句,析构函数才会被执行。
现在在析构函数中调用delete 语句来删除指针成员。
头文件不变,HasPtr.cpp 文件代码如下:
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#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include "HasPtr.h"
using namespace std;
HasPtr::HasPtr( int i, int *p)
{
val = i;
ptr = p;
}
int HasPtr::get_ptr_value()
{
return *ptr;
}
void HasPtr::set_ptr_value( int *p)
{
ptr = p;
}
int HasPtr::get_val()
{
return val;
}
void HasPtr::set_val( int v)
{
val = v;
}
HasPtr::~HasPtr()
{
cout << "destructor of HasPtr " << endl;
delete ptr;
}
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ClassWithPointer 代码如下:
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// ClassWithPointer.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include "HasPtr.h"
using namespace std;
int main()
{
int temp = 100;
HasPtr ptr(2,&temp);
cout << ptr.get_ptr_value() << endl;
cout << ptr.get_val() << endl;
system ( "PAUSE" );
return 0;
}
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执行一下,正常打印结束后,抛出错误:
这里说明delete 不能删除stack 上的指针值。
现在在ClassWithPointer传入一个动态指针来测试一下。
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// ClassWithPointer.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include "HasPtr.h"
using namespace std;
int main()
{
int temp = 100;
HasPtr ptr(2,&temp);
cout << ptr.get_ptr_value() << endl;
cout << ptr.get_val() << endl;
system ( "PAUSE" );
return 0;
}
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执行后析构函数正常运行。所以这里有两个结论:
- delete 语句不能删除stack 上的指针值。
- delete 语句只能删除heap上的指针值,也就是new 出来的对象。
默认拷贝构造函数和默认赋值操作:
这里我们调用默认的构造函数和默认的赋值操作,看看会出现什么,为了方便查看,我在析构函数中打印了当前对象的地址,以及在main方法中打印了对象地址,这样就可以看到哪个对象调用了析构函数:
HasPtr.cpp 代码如下:
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#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include "HasPtr.h"
using namespace std;
HasPtr::HasPtr( int i, int *p)
{
val = i;
ptr = p;
}
int HasPtr::get_ptr_value()
{
return *ptr;
}
void HasPtr::set_ptr_value( int *p)
{
ptr = p;
}
int HasPtr::get_val()
{
return val;
}
void HasPtr::set_val( int v)
{
val = v;
}
HasPtr::~HasPtr()
{
cout << "destructor of HasPtr " << this << endl;
delete ptr;
}
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ClassWithPointer 代码如下:
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// ClassWithPointer.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include "HasPtr.h"
using namespace std;
int main()
{
int *temp = new int (100);
HasPtr ptr(2,temp);
cout << "ptr-------------->" << &ptr << endl;
cout << ptr.get_ptr_value() << endl;
cout << ptr.get_val() << endl;
HasPtr ptr2(ptr);
cout << "ptr2-------------->" << &ptr2 << endl;
cout << ptr2.get_ptr_value() << endl;
cout << ptr2.get_val() << endl;
HasPtr ptr3 = ptr;
cout << "ptr3-------------->" << &ptr3 << endl;
cout << ptr3.get_ptr_value() << endl;
cout << ptr3.get_val() << endl;
system ( "PAUSE" );
return 0;
}
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运行结果如下,最后还是报错了:
其实程序运行到第二个析构函数时,报错了。报错原因是,ptr 其实已经是pending指针了,因为这个ptr 指针所指向的地址已经被delete了。
不过我们这里最起码可以知道默认的拷贝构造函数和赋值操作,也是会直接复制指针值的,不是指针所指向的值。是指针变量的值,也就是地址。
所以这里引申出来的问题是:如何管理对象中指针成员的内存? 这个是一个核心问题。
上面的例子,就是默认的方式,但是管理失败了,因为析构函数到最后会删除pending 指针,导致异常发生。
智能指针:
引入一个类U_Ptr,用来管理我们需要在业务对象中需要的指针变量,假设为int *p。头文件如下:
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#pragma once
#ifndef __UPTR__
#define __UPTR__
#include "HasPtr.h"
#include <iostream>
using namespace std;
class U_Ptr
{
friend class HasPtr;
int *ip;
size_t use;
U_Ptr( int *p):ip(p),use(1) {}
~U_Ptr()
{
cout << "destruction:" << *ip << endl;
delete ip;
}
};
#endif // !__UPTR__
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现在我们的业务对象还是HasPtr。头文件如下:
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#pragma once
#ifndef __HASPTR__
#define __HASPTR__
#include "U_Ptr.h"
class HasPtr
{
public :
HasPtr( int *p, int i):ptr( new U_Ptr(p)),val(i){}
HasPtr( const HasPtr &orgi) :ptr(orgi.ptr), val(orgi.val)
{
++ptr->use;
cout << "coming into copy construction:" << ptr->use << endl;
}
HasPtr& operator=( const HasPtr &rhs);
~HasPtr();
int get_ptr_value() const ;
int get_int() const ;
void set_ptr( int *p);
void set_int( int i);
private :
U_Ptr *ptr;
int val;
};
#endif // !__HASPTR__
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HasPtr.cpp 实现如下:
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#include "stdafx.h"
#include "HasPtr.h"
#include <iostream>
using namespace std;
HasPtr& HasPtr::operator=( const HasPtr &rhs)
{
++rhs.ptr->use;
if (--ptr->use == 0)
{
delete ptr;
}
ptr = rhs.ptr;
val = rhs.val;
return * this ;
}
HasPtr::~HasPtr()
{
cout << "destruction:" << ptr->use << endl;
if (--ptr->use == 0)
{
delete ptr;
}
}
int HasPtr::get_ptr_value() const
{
return *ptr->ip;
}
int HasPtr::get_int() const
{
return val;
}
void HasPtr::set_ptr( int *p)
{
ptr->ip = p;
}
void HasPtr::set_int( int i)
{
val = i;
}
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测试类如下:
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// SmartPointer.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
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#include "stdafx.h"
#include "HasPtr.h"
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int *temp = new int (100);
HasPtr ptr(temp,22);
cout << "ptr------------>" << endl;
cout << ptr.get_ptr_value() << endl;
cout << ptr.get_int() << endl;
HasPtr ptr2(ptr);
cout << "ptr2------------>" << endl;
cout << ptr2.get_ptr_value() << endl;
cout << ptr2.get_int() << endl;
system ( "PAUSE" );
return 0;
}
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我们把U_Ptr 叫做智能指针,用于帮我们管理需要的指针成员。我们的业务对象HasPtr对象包含一个智能指针,这个指针在HasPtr 对象创建时创建,智能指针的use 变量用来记录业务对象HasPtr对象被复制了多少次,也就是说,有多少个相同的指针指向了ptr所指向的地方。如果要记录HasPtr对象一共有多少个一样的,那么就需要在拷贝构造函数和赋值操作处进行对use变量加一操作,在析构函数处进行减一操作。当减到0时,删除指针。
原文链接:http://www.cnblogs.com/lucy-lizhi/p/6551308.html