首页 > C++ > 类和对象 阅读:93499

C++析构函数详解

通义灵码
创建对象时系统会自动调用构造函数进行初始化工作,同样,销毁对象时系统也会自动调用一个函数来进行清理工作,例如释放分配的内存、关闭打开的文件等,这个函数就是析构函数。

析构函数(Destructor)也是一种特殊的成员函数,没有返回值,不需要程序员显式调用(程序员也没法显式调用),而是在销毁对象时自动执行。构造函数的名字和类名相同,而析构函数的名字是在类名前面加一个~符号。

注意:析构函数没有参数,不能被重载,因此一个类只能有一个析构函数。如果用户没有定义,编译器会自动生成一个默认的析构函数。

上节我们定义了一个 VLA 类来模拟变长数组,它使用一个构造函数为数组分配内存,这些内存在数组被销毁后不会自动释放,所以非常有必要再添加一个析构函数,专门用来释放已经分配的内存。请看下面的完整示例:
  1. #include <iostream>
  2. using namespace std;
  3.  
  4. class VLA{
  5. public:
  6. VLA(int len); //构造函数
  7. ~VLA(); //析构函数
  8. public:
  9. void input(); //从控制台输入数组元素
  10. void show(); //显示数组元素
  11. private:
  12. int *at(int i); //获取第i个元素的指针
  13. private:
  14. const int m_len; //数组长度
  15. int *m_arr; //数组指针
  16. int *m_p; //指向数组第i个元素的指针
  17. };
  18.  
  19. VLA::VLA(int len): m_len(len){ //使用初始化列表来给 m_len 赋值
  20. if(len > 0){ m_arr = new int[len]; /*分配内存*/ }
  21. else{ m_arr = NULL; }
  22. }
  23. VLA::~VLA(){
  24. delete[] m_arr; //释放内存
  25. }
  26. void VLA::input(){
  27. for(int i=0; m_p=at(i); i++){ cin>>*at(i); }
  28. }
  29. void VLA::show(){
  30. for(int i=0; m_p=at(i); i++){
  31. if(i == m_len - 1){ cout<<*at(i)<<endl; }
  32. else{ cout<<*at(i)<<", "; }
  33. }
  34. }
  35. int * VLA::at(int i){
  36. if(!m_arr || i<0 || i>=m_len){ return NULL; }
  37. else{ return m_arr + i; }
  38. }
  39.  
  40. int main(){
  41. //创建一个有n个元素的数组(对象)
  42. int n;
  43. cout<<"Input array length: ";
  44. cin>>n;
  45. VLA *parr = new VLA(n);
  46. //输入数组元素
  47. cout<<"Input "<<n<<" numbers: ";
  48. parr -> input();
  49. //输出数组元素
  50. cout<<"Elements: ";
  51. parr -> show();
  52. //删除数组(对象)
  53. delete parr;
  54.  
  55. return 0;
  56. }
运行结果:
Input array length: 5
Input 5 numbers: 99 23 45 10 100
Elements: 99, 23, 45, 10, 100

~VLA()就是 VLA 类的析构函数,它的唯一作用就是在删除对象(第 53 行代码)后释放已经分配的内存。

函数名是标识符的一种,原则上标识符的命名中不允许出现~符号,在析构函数的名字中出现的~可以认为是一种特殊情况,目的是为了和构造函数的名字加以对比和区分。

注意:at() 函数只在类的内部使用,所以将它声明为 private 属性;m_len 变量不允许修改,所以用 const 进行了限制,这样就只能使用初始化列表来进行赋值。

C++ 中的 new 和 delete 分别用来分配和释放内存,它们与C语言中 malloc()、free() 最大的一个不同之处在于:用 new 分配内存时会调用构造函数,用 delete 释放内存时会调用析构函数。构造函数和析构函数对于类来说是不可或缺的,所以在C++中我们非常鼓励使用 new 和 delete。

析构函数的执行时机

析构函数在对象被销毁时调用,而对象的销毁时机与它所在的内存区域有关。不了解内存分区的读者请阅读《C语言内存精讲》专题。

在所有函数之外创建的对象是全局对象,它和全局变量类似,位于内存分区中的全局数据区,程序在结束执行时会调用这些对象的析构函数。

在函数内部创建的对象是局部对象,它和局部变量类似,位于栈区,函数执行结束时会调用这些对象的析构函数。

new 创建的对象位于堆区,通过 delete 删除时才会调用析构函数;如果没有 delete,析构函数就不会被执行。

下面的例子演示了析构函数的执行。
  1. #include <iostream>
  2. #include <string>
  3. using namespace std;
  4.  
  5. class Demo{
  6. public:
  7. Demo(string s);
  8. ~Demo();
  9. private:
  10. string m_s;
  11. };
  12. Demo::Demo(string s): m_s(s){ }
  13. Demo::~Demo(){ cout<<m_s<<endl; }
  14.  
  15. void func(){
  16. //局部对象
  17. Demo obj1("1");
  18. }
  19.  
  20. //全局对象
  21. Demo obj2("2");
  22.  
  23. int main(){
  24. //局部对象
  25. Demo obj3("3");
  26. //new创建的对象
  27. Demo *pobj4 = new Demo("4");
  28. func();
  29. cout<<"main"<<endl;
  30. return 0;
  31. }
运行结果:
1
main
3
2