C++：析构函数

一、什么是析构函数

析构函数是类中一种特殊的成员函数，但其功能和构造函数是相反的，当对象结束其生命周期时，系统会自动调用该对象的析构函数进行清理工作（如释放内存中分配给该对象的空间，关闭打开的文件等）。另外析构函数没有返回值，不需要参数，也不能被重载且一个类中有且只能有一个析构函数。但和构造函数相似，析构函数的函数名和类名相同，只不过需要在函数名向加上一个~。

语法：~ 类名(){/*...析构函数体...*/}

特别注意：

• 如果用户没有显式地在类中定义析构函数，编译器会在类中生成一个默认的析构函数。且任何对象在被系统销毁时，都会调用该对象的析构函数。

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Student{
public:
    Student(){
        cout<<"调用了默认构造函数"<<endl;
    }
    Student(string name,int age):Name(name),Age(age){}
    Student(const Student& stu);//拷贝构造函数
    Student& operator=(const Student& stu);//赋值函数
12     ~Student(){ //析构函数 
13         cout<<"调用了析构函数"<<endl;
14     } 
private:
    string Name;
    int Age;
}; 
int main(){
    Student stu1;
    return 0;
}

 • main函数中，析构函数的调用发生在语句“return 0;”之后

二、对象的析构顺序

先来看一个例子

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Student{
public:
    Student(){
        cout<<"调用了默认构造函数"<<endl;
    }
    Student(string name,int age,int id):Name(name),Age(age),ID(id){
        cout<<"创建对象ID号为"<<this->ID<<"的对象"<<endl;
    }
    Student(const Student& stu);//拷贝构造函数
    Student& operator=(const Student& stu);//赋值函数
    ~Student(){ //析构函数 
        cout<<"析构对象ID号为"<<this->ID<<"的对象"<<endl; 
    } 
private:
    string Name;
    int Age;
    int ID;//对象的ID号 
}; 
int main(){
    Student stu1("Tomwenxing",23,1);
    Student stu2("Ellen",22,2);
    Student stu3("Jack",21,3);
    Student stu4("Dick",23,4);
    cout<<"---------------分界线---------------------"<<endl;
    return 0;
}

由上例可知，对象创建完毕后会被存放在内存中的一个栈中，因此根据栈的“先进后出”的原则，最后被创建的对象由于最晚添加到栈中，故会被最先析构；而最早创建的对象由于位于栈底，故最后才会被析构。

三、为什么编写析构函数

在C++中，如果用户在自定义的类中没有编写析构函数，那么编译器会在类中自动生成一个默认的析构函数，但通常情况下编译器生成的默认析构函数的函数体为空，即该析构函数什么工作也不做，例如上例中的Student类，如果不手动定义该类的析构函数，那么系统默认生成的析构函数如下：

Student::~Student(){}//该析构函数什么工作也不做

但有时候我们需要析构函数在销毁对象时完成一些清理工作。例如C++要求如果用new在内存中动态开辟了空间，则必须由相应的delete对该内存空间进行释放，因此如果我们自定义的类中含有指针成员变量，并在该类的构造函数中用new为该指针在内存中动态的分配空间，那么为了避免内存泄漏，就必须在该类的析构函数中使用delete来释放在内存中动态开辟的空间：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
class Example{
public:
    Example()=default;
    Example(string message,int v):ptr(new string) ,ID(v){ //用new为指针ptr分配内存空间 
        *ptr=message; //将信息拷贝到动态分配的内存空间中 
        cout<<"创建对象ID为"<<this->ID<<"的对象"<<endl;
    }
    ~Example(){
        cout<<"析构对象ID为"<<this->ID<<"的对象"<<endl; 
        delete ptr;//释放ptr所指的内存空间 
        ptr=NULL; //将指针ptr赋值为空 
        cout<<"delete完毕！"<<endl; 
    }
private:
    string *ptr;//指针
    int ID; 
};

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

再比如我们可以在构造函数中打开文件，而在析构函数中关闭文件；或在构造函数中打开和数据库的连接，而在析构函数中关闭和数据库的连接。等等......

因此简单来说就是在构造函数中获取系统资源，而在析构函数中释放这些系统资源以便这些系统资源被重新利用。

四、一个重要的原则——三法则（rule of three）

如果用户显示定义了类中析构函数、拷贝构造函数或赋值函数中的任何一个，那么另外两个函数通常也必须显式定义。

Question：什么时候需要显示定义？

Answer：当自定义类中有指针成员变量或需要利用某种系统资源时（如文件资源、数据库资源等）时，往往需要显示定义析构函数、拷贝构造函数和赋值函数。