關於c++顯示調用析構函數的陷阱

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一、文章來由

現在在寫一個項目，需要用到多叉樹存儲結構，但是在某個時候，我需要銷毀這棵樹，這意味着如果我新建了一個樹對象，我很可能在某處希望將這個對象的聲明周期終結，自然會想到顯示調用析構函數，但是就扯出來這么大個陷阱。

二、原因

在了解為什么不要輕易顯示調用析構函數之前，先來看看預備知識。 
為了理解這個問題，我們必須首先弄明白“堆”和“棧”的概念。

1）堆區（heap） —— 一般由程序員分配釋放， 若程序員不釋放，程序結束時可能由OS回收。注意它與數據結構中的堆是兩回事，分配方式倒是類似於鏈表。

2）棧區（stack） —— 由編譯器自動分配釋放，存放函數的參數值，局部變量的值等。其操作方式類似於數據結構中的棧。

我們構造對象，往往都是在一段語句體中，比如函數，判斷，循環，還有就直接被一對“{}”包含的語句體。這個對象在語句體中被創建，在語句體結束的時候被銷毀。問題就在於，這樣的對象在生命周期中是存在於棧上的。也就是說，如何管理，是系統完成而程序員不能控制的。所以，即使我們調用了析構，在對象生命周期結束后，系統仍然會再調用一次析構函數，將其在棧上銷毀，實現真正的析構。

所以，如果我們在析構函數中有清除堆數據的語句，調用兩次意味着第二次會試圖清理已經被清理過了的，根本不再存在的數據！這是件會導致運行時錯誤的問題，並且在編譯的時候不會告訴你！

三、顯示調用帶來的后果

如果硬要顯示調用析構函數，不是不可以，但是會有如下3條后果：

1）顯式調用的時候，析構函數相當於的一個普通的成員函數；

2）編譯器隱式調用析構函數，如分配了對內存，顯式調用析構的話引起重復釋放堆內存的異常；

3）把一個對象看作占用了部分棧內存，占用了部分堆內存（如果申請了的話），這樣便於理解這個問題，系統隱式調用析構函數的時候，會加入釋放棧內存的動作（而堆內存則由用戶手工的釋放）；用戶顯式調用析構函數的時候，只是單純執行析構函數內的語句，不會釋放棧內存，也不會摧毀對象。

用如下代碼表示：

例1：

class aaa
{
public: aaa(){} ~aaa(){cout<<"deconstructor"<<endl; } //析構函數 void disp(){cout<<"disp"<<endl;} private: char *p; }; void main() { aaa a; a.~aaa(); a.disp(); }

 

分析：

這樣的話，顯式兩次destructor，第一次析構相當於調用一個普通的成員函數，執行函數內語句，顯示第二次析構是編譯器隱式的調用，增加了釋放棧內存的動作，這個類未申請堆內存，所以對象干凈地摧毀了，顯式＋對象摧毀

例2：

class aaa { public: aaa(){p = new char[1024];} //申請堆內存 ~aaa(){cout<<"deconstructor"<<endl; delete []p;} void disp(){cout<<"disp"<<endl;} private: char *p; }; void main() { aaa a; a.~aaa(); a.disp(); } 

分析：

這樣的話，第一次顯式調用析構函數，相當於調用一個普通成員函數，執行函數語句，釋放了堆內存，但是並未釋放棧內存，對象還存在（但已殘缺，存在不安全因素）；第二次調用析構函數，再次釋放堆內存（此時報異常），然后釋放棧內存，對象銷毀

四、奇葩的錯誤

系統在什么情況下不會自動調用析構函數呢？顯然，如果對象被建立在堆上，系統就不會自動調用。一個常見的例子是new…delete組合。但是好在調用delete的時候，析構函數還是被自動調用了。很罕見的例外在於使用布局new的時候，在delete設置的緩存之前，需要顯式調用的析構函數，這實在是很少見的情況。

我在棧上建樹之后，顯示調用析構函數，對象地址任然存在，甚至還可以往里面插入節點。。。

其實析構之前最好先看看堆上的數據是不是已經被釋放過了。

////////////////a.hpp #ifndef A_HPP #define A_HPP #include <iostream> using namespace std; class A { private: int a; int* temp; bool heap_deleted; public: A(int _a); A(const A& _a); ~A(); void change(int x); void show() const; }; #endif ////////////a.cpp #include "a.hpp" A::A(int _a): heap_deleted(false) { temp = new int; *temp = _a; a = *temp; cout<< "A Constructor!" << endl; } A::A(const A& _a): heap_deleted(false) { temp = new int; *temp = _a.a; a = *temp; cout << "A Copy Constructor" << endl; } A::~A() { if ( heap_deleted == false){ cout << "temp at: " << temp << endl; delete temp; heap_deleted = true; cout << "Heap Deleted!\n"; } else { cout << "Heap already Deleted!\n"; } cout << "A Destroyed!" << endl; } void A::change(int x) { a = x; } void A::show() const { cout << "a = " << a << endl; } //////////////main.cpp #include "a.hpp" int main(int argc, char* argv[]) { A a(1); a.~A(); a.show(); cout << "main() end\n"; a.change(2); a.show(); return 0; }

五、小結

所以，一般不要自作聰明的去顯示調用析構函數。