C++：析構函數

一、什么是析構函數

析構函數是類中一種特殊的成員函數，但其功能和構造函數是相反的，當對象結束其生命周期時，系統會自動調用該對象的析構函數進行清理工作（如釋放內存中分配給該對象的空間，關閉打開的文件等）。另外析構函數沒有返回值，不需要參數，也不能被重載且一個類中有且只能有一個析構函數。但和構造函數相似，析構函數的函數名和類名相同，只不過需要在函數名向加上一個~。

語法：~ 類名(){/*...析構函數體...*/}

特別注意：

• 如果用戶沒有顯式地在類中定義析構函數，編譯器會在類中生成一個默認的析構函數。且任何對象在被系統銷毀時，都會調用該對象的析構函數。

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Student{
public:
    Student(){
        cout<<"調用了默認構造函數"<<endl;
    }
    Student(string name,int age):Name(name),Age(age){}
    Student(const Student& stu);//拷貝構造函數
    Student& operator=(const Student& stu);//賦值函數
12 ~Student(){ //析構函數 13 cout<<"調用了析構函數"<<endl; 14 } 15 private:
    string Name;
    int Age;
}; 
int main(){
    Student stu1;
    return 0;
}

 • main函數中，析構函數的調用發生在語句“return 0;”之后

 

二、對象的析構順序

先來看一個例子

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Student{
public:
    Student(){
        cout<<"調用了默認構造函數"<<endl;
    }
    Student(string name,int age,int id):Name(name),Age(age),ID(id){
        cout<<"創建對象ID號為"<<this->ID<<"的對象"<<endl; 11     }
    Student(const Student& stu);//拷貝構造函數
    Student& operator=(const Student& stu);//賦值函數
    ~Student(){ //析構函數 
        cout<<"析構對象ID號為"<<this->ID<<"的對象"<<endl; 16     } 
private:
    string Name;
    int Age;
    int ID;//對象的ID號 
}; 
int main(){
    Student stu1("Tomwenxing",23,1);
    Student stu2("Ellen",22,2);
    Student stu3("Jack",21,3);
    Student stu4("Dick",23,4);
    cout<<"---------------分界線---------------------"<<endl;
    return 0;
}

由上例可知，對象創建完畢后會被存放在內存中的一個棧中，因此根據棧的“先進后出”的原則，最后被創建的對象由於最晚添加到棧中，故會被最先析構；而最早創建的對象由於位於棧底，故最后才會被析構。

 

三、為什么編寫析構函數

在C++中，如果用戶在自定義的類中沒有編寫析構函數，那么編譯器會在類中自動生成一個默認的析構函數，但通常情況下編譯器生成的默認析構函數的函數體為空，即該析構函數什么工作也不做，例如上例中的Student類，如果不手動定義該類的析構函數，那么系統默認生成的析構函數如下：

Student::~Student(){}//該析構函數什么工作也不做

但有時候我們需要析構函數在銷毀對象時完成一些清理工作。例如C++要求如果用new在內存中動態開辟了空間，則必須由相應的delete對該內存空間進行釋放，因此如果我們自定義的類中含有指針成員變量，並在該類的構造函數中用new為該指針在內存中動態的分配空間，那么為了避免內存泄漏，就必須在該類的析構函數中使用delete來釋放在內存中動態開辟的空間：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Example{
public:
    Example()=default;
    Example(string message,int v):ptr(new string) ,ID(v){ //用new為指針ptr分配內存空間  8         *ptr=message; //將信息拷貝到動態分配的內存空間中 
        cout<<"創建對象ID為"<<this->ID<<"的對象"<<endl;
    }
    ~Example(){
        cout<<"析構對象ID為"<<this->ID<<"的對象"<<endl; 
        delete ptr;//釋放ptr所指的內存空間 14         ptr=NULL; //將指針ptr賦值為空 
        cout<<"delete完畢！"<<endl; 
    }
private:
    string *ptr;//指針
    int ID; 
};

int main(){
    Example example1("Tomwenxing",1);
    Example example2("JackMa",2);
    return 0; 
}

再比如我們可以在構造函數中打開文件，而在析構函數中關閉文件；或在構造函數中打開和數據庫的連接，而在析構函數中關閉和數據庫的連接。等等......

因此簡單來說就是在構造函數中獲取系統資源，而在析構函數中釋放這些系統資源以便這些系統資源被重新利用。

 

四、一個重要的原則——三法則（rule of three）

如果用戶顯示定義了類中析構函數、拷貝構造函數或賦值函數中的任何一個，那么另外兩個函數通常也必須顯式定義。

Question：什么時候需要顯示定義？

Answer：當自定義類中有指針成員變量或需要利用某種系統資源時（如文件資源、數據庫資源等）時，往往需要顯示定義析構函數、拷貝構造函數和賦值函數。