在C++中玩析构函数

什么是析构函数

在C++中，析构函数是一种特殊的成员函数，负责在对象被销毁时执行清理工作。析构函数的名称与类名相同，但前面加上了一个波浪号（~）作为前缀。

析构函数通常用于释放在对象生命期内为其分配的内存、释放文件资源、关闭文件等。

析构函数的语法

析构函数的语法如下：

~ClassName() {
    // 析构函数的代码
}

在构造函数中使用了new运算符分配的内存，应该在析构函数中使用delete运算符进行释放操作。

析构函数的调用时机

析构函数调用的时机可以分为两种情况：对象生命周期结束和异常。

对象生命周期结束

当一个对象生命周期结束时，会自动调用其析构函数。如：

Class A {
public:
    A() { // 构造函数 }

    ~A() { // 析构函数 }
};

void function() {
    A obj; // 在函数内部创建 A 对象
} // 对象 obj 生命周期结束时调用析构函数

异常

如果在堆上分配了动态内存并进行了初始化，但由于某种原因导致程序抛出异常或被中断，这将导致程序无法正常结束，也就是说没有调用析构函数。为避免这种情况，可以利用常规的try-catch语句来确保在异常情况下释放由new操作符分配的动态内存。如：

Class A {
public:
    A() {
        try {
            // 在构造函数中申请动态内存
            ptr = new int[10];
        } catch (const std::exception& e) {
            std::cerr << "Constructor failed: " << e.what() << '\n';
        }
    }

    ~A() {
        // 在析构函数中释放动态内存
        delete[] ptr;
    }

private:
    int* ptr;
};

错误的析构函数

• 构造函数中已经分配了资源，但析构函数中没有释放。
• 析构函数中释放了内存，但是该内存已经在析构函数之前被释放了。
• 将析构函数声明为虚函数，但是没有任何继承关系。

析构函数的应用场景

动态内存的管理

如果在类的构造函数中进行动态内存分配，那么在析构函数中释放动态内存是一个很好的选择。如：

class A {
public:
    A() {
        // 在构造函数中申请动态内存
        ptr = new int[10];
    }

    ~A() {
        // 在析构函数中释放动态内存
        delete[] ptr;
    }

private:
    int* ptr;
};

销毁资源

如果类需要与外部环境交互，如打开文件、打开数据库等，那么可以将连接和释放连接的操作放在构造函数和析构函数中。

class Database {
public:
    Database() {
        // 连接数据库
    }

    ~Database() {
        // 断开数据库连接
    }

    void query(...); // 查询操作
    void insert(...); // 插入操作

private:
    // 数据库连接相关的变量
};

总结

• 析构函数是一个特殊的成员函数，负责在对象被销毁时执行清理工作。
• 析构函数的名称与类名相同，但前面加上了一个波浪号（~）作为前缀。
• 析构函数通常用于释放在对象生命期内为其分配的内存、释放文件资源、关闭文件等。
• 析构函数在对象生命周期结束和异常时被调用。
• 在析构函数中应该释放在构造函数中分配的动态内存。
• 应该避免错误的析构函数：1. 构造函数中已经分配了资源，但析构函数中没有释放。2. 析构函数中释放了内存，但是该内存已经在析构函数之前被释放了。
• 析构函数还可用于销毁资源，如关闭文件、断开数据库连接等。