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C++析構(gòu)函數(shù)內(nèi)部工作機(jī)制詳解

更新時(shí)間：2023年02月27日 11:18:48 作者：北冥有魚丶丶

析構(gòu)函數(shù)（Destructor）也是一種特殊的成員函數(shù)，沒有返回值，不需要程序員顯式調(diào)用（程序員也沒法顯式調(diào)用），而是在銷毀對(duì)象時(shí)自動(dòng)執(zhí)行。構(gòu)造函數(shù)的名字和類名相同，而析構(gòu)函數(shù)的名字是在類名前面加一個(gè)~符號(hào)

1、析構(gòu)函數(shù)的內(nèi)部工作機(jī)制

眾所周知，在對(duì)象的生命周期結(jié)束時(shí)會(huì)自動(dòng)調(diào)用析構(gòu)函數(shù)用于清理對(duì)象所申請的資源，那么它是如何清理的呢？

析構(gòu)函數(shù)會(huì)調(diào)用delete函數(shù)釋放對(duì)象中new出來的空間，即析構(gòu)函數(shù)通過delete函數(shù)來清理對(duì)象所申請的資源，當(dāng)然如果對(duì)象沒有申請資源，那么就無需調(diào)用delete函數(shù)

由于是new出來的對(duì)象是在堆上分配空間的，即使離開了作用域，其依然存在，我們必須在析構(gòu)函數(shù)中主動(dòng)delete來釋放new出來的在堆上的空間，否則對(duì)象消亡后，離開了作用域后，指向該空間的數(shù)據(jù)成員（指針）就會(huì)消失，我們失去了對(duì)這片空間的控制權(quán)，別人也無法使用這片空間，這就會(huì)造成內(nèi)存泄漏。

如果對(duì)象是new出來的，那么它就是一個(gè)堆對(duì)象，不會(huì)被操作系統(tǒng)自動(dòng)回收，需要我們手動(dòng)調(diào)用delete函數(shù)釋放該堆對(duì)象，在delete函數(shù)中會(huì)先調(diào)用析構(gòu)函數(shù)釋放該對(duì)象所申請的資源，那么析構(gòu)函數(shù)如何釋放對(duì)象所申請的資源呢，就是前面所說的，析構(gòu)函數(shù)又會(huì)調(diào)用delete函數(shù)來釋放對(duì)象所申請的資源，當(dāng)然如果對(duì)象沒有申請資源，那么就無需調(diào)用delete函數(shù)。

#include <iostream>
using namespace std;
class Person {
public:
    Person() {
        cout <<  "調(diào)用了Person的構(gòu)造函數(shù)" << endl;
    }
    ~Person() {
        cout << "調(diào)用了Person的析構(gòu)函數(shù)" << endl;
    }
private:
    int name;
};
int main() {
    Person* person = new  Person();
    delete person;
    return 0;
}

2、默認(rèn)析構(gòu)函數(shù)的內(nèi)部工作機(jī)制

我們清楚了析構(gòu)函數(shù)的內(nèi)部工作機(jī)制后，繼續(xù)思考一個(gè)問題，默認(rèn)析構(gòu)函數(shù)它的內(nèi)部是怎么工作的呢？

我們先來看看下面這段代碼

class Time
{
public:
	~Time()
	{
		cout << "~Time()" << endl;
	}
private:
	int _hour;
	int _minute;
	int _second;
};
class Date
{
private:
	// 基本類型(內(nèi)置類型)
	int _year = 1970;
	int _month = 1;
	int _day = 1;
	// 自定義類型
	Time _t;
};
int main()
{
	Date d;
	return 0;
}

程序運(yùn)行結(jié)束后輸出：~Time()，在main方法中根本沒有直接創(chuàng)建Time類的對(duì)象，為什么最后會(huì)調(diào)用Time類的析構(gòu)函數(shù)？

這就涉及到默認(rèn)析構(gòu)函數(shù)的內(nèi)部工作機(jī)制了。

默認(rèn)析構(gòu)函數(shù)，對(duì)于基本類型成員不做處理，對(duì)于自定義類型成員會(huì)去調(diào)用它的析構(gòu)函數(shù)。

總結(jié)：默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)對(duì)基本類型不做處理，對(duì)自定義類型會(huì)調(diào)用它的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，默認(rèn)拷貝構(gòu)造函數(shù)對(duì)基本類型是按照字節(jié)方式直接拷貝的，對(duì)自定義類型是調(diào)用其拷貝構(gòu)造函數(shù)完成拷貝的，默認(rèn)析構(gòu)函數(shù)對(duì)基本類型不做處理，對(duì)自定義類型會(huì)調(diào)用它的析構(gòu)函數(shù)。默認(rèn)賦值運(yùn)算符對(duì)基本類型成員變量以值的方式逐字節(jié)拷貝。而對(duì)自定義類型成員變量需要調(diào)用對(duì)應(yīng)類的賦值運(yùn)算符重載完成賦值。

默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)只有一個(gè)，析構(gòu)函數(shù)只有一個(gè)，拷貝構(gòu)造函數(shù)只有一個(gè)，賦值運(yùn)算符重載只有一個(gè)

如果類中沒有申請資源時(shí)，析構(gòu)函數(shù)可以不寫，直接使用編譯器生成的默認(rèn)析構(gòu)函數(shù)，什么事都不會(huì)干，比如Date類；有資源申請時(shí)，一定要寫，否則會(huì)造成資源泄漏

3、析構(gòu)函數(shù)的調(diào)用

析構(gòu)函數(shù)在對(duì)象消亡時(shí)被調(diào)用，以清理對(duì)象所申請的資源，那具體它在何時(shí)被調(diào)用呢？

析構(gòu)函數(shù)主要在以下4種情況下會(huì)被調(diào)用：

對(duì)象生命周期結(jié)束，此時(shí)會(huì)自動(dòng)調(diào)用析構(gòu)函數(shù)。

#include<iostream>
using namespace std;
class Person {
public:
    Person() {
        cout << "調(diào)用了Person的構(gòu)造函數(shù)" << endl;
    }
    ~Person() {
        cout << "調(diào)用了Person的析構(gòu)函數(shù)" << endl;
    }
private:
    int name;
};
int main() {
    Person person;
    return 0;
}

運(yùn)行結(jié)果如下圖所示：

該運(yùn)行結(jié)果說明，在對(duì)象的生命周期結(jié)束后，會(huì)自動(dòng)調(diào)用對(duì)象的析構(gòu)函數(shù)。

成員關(guān)系：對(duì)象car是對(duì)象person的成員，person的析構(gòu)函數(shù)被調(diào)用時(shí)，對(duì)象car的析構(gòu)函數(shù)也被調(diào)用。

#include <iostream>
using namespace std;
class Car {
public:
    Car() {
        cout << "調(diào)用了Car的構(gòu)造函數(shù)" << endl;
    }
    ~Car() {
        cout << "調(diào)用了Car的析構(gòu)函數(shù)" << endl;
    }
private:
    int name;
};
class Person {
public:
    Person() {
        cout << "調(diào)用了Person的構(gòu)造函數(shù)" << endl;
    }
    ~Person() {
        cout << "調(diào)用了Person的析構(gòu)函數(shù)" << endl;
    }
private:
    int name;
    Car car;
};
int main() {
    Person person;
    return 0;
}

先調(diào)用的是包含類的析構(gòu)函數(shù)，然后調(diào)用的是成員對(duì)象的析構(gòu)函數(shù)

繼承關(guān)系：當(dāng)Person是Student的父類，調(diào)用Student的析構(gòu)函數(shù)，會(huì)調(diào)用Person的析構(gòu)函數(shù)。

#include <iostream>
using namespace std;
class Person {
public:
    Person() {
        cout << "調(diào)用了Person的構(gòu)造函數(shù)" << endl;
    }
    ~Person() {
        cout << "調(diào)用了Person的析構(gòu)函數(shù)" << endl;
    }
private:
    int name;
};
class Student :public Person {
public:
    Student() {
        cout << "調(diào)用了Student的構(gòu)造函數(shù)" << endl;
    }
    ~Student() {
        cout << "調(diào)用了Student的析構(gòu)函數(shù)" << endl;
    }
private:
    int name;
    string no;
};
int main() {
    Student student;
    return 0;
}