[11] 析构函数
(Part of C++ FAQ Lite, Copyright © 1991-2001, Marshall Cline, cline@parashift.com)

简体中文版翻译:申旻nicrosoft@sunistudio.com


FAQs in section [11]:


[11.1] 析构函数做什么?

析构函数为对象举行葬礼。

析构函数用来释放对象所分配的资源。举例来说,Lock 类可能锁定了一个信号量,那么析构函数将释放该信号量。最常见的例子是,当构造函数中使用了new,那么析构函数则使用delete

析构函数是“准备后事”的成员函数。经常缩写成“dtor”。

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[11.2] 局部对象析构的顺序是什么?

与构造函数反序:先被构造的,被后析构。

以下的例子中,b 的析构函数会被首先执行,然后是 a 的析构函数:

 void userCode()
 {
   Fred a;
   Fred b;
   
// ...
 }

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[11.3] 数组中的对象析构顺序是什么?

与构造函数反序:先被构造的,后被析构。

以下的例子中,析构的顺序是a[9], a[8], ..., a[1], a[0]

 void userCode()
 {
   Fred a[10];
   
// ...
 }

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[11.4] 我能重载类的析构函数吗?

不行。

类只能有一个析构函数。Fred 类的析构函数能是Fred::~Fred()。不带任何参数,不返回任何东西(译注:void也不行)。

由于你不会显式地调用析构函数(是的,永远不会),因此无论如何不能传递参数给析构函数。

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[11.5] 我可以对局部变量显式调用析构函数吗?

不行!

在创建该局部对象的代码块的 } 处,析构函数会自动被调用。这是语言所保证的;自动发生。没有办法阻止它。而两次调用同一个对象的析构函数,你得到的真是坏的结果!砰!你完蛋了!

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[11.6] 如果我要一个局部对象在其被创建的代码块的 }之前被析构,如果我真的想这样,能调用其析构函数吗?

不行![详见 前一个FAQ].

假设析构 File 对象的作用是关闭文件。现在假定你有一个 File 类的对象 f,并且你想 File f f 对象的作用范围结束(也就是 } )之前被关闭:

 

 void someCode()
 {
   File f;
 
   
// ... [这些代码在 f 打开的时候执行] ...
 
   
// <— 希望在此处关闭 f
 
   
// ... [这些代码在 f 关闭后执行] ...
 }

对这个问题有一个简单的解决方案。但现在请记住:不要显式调用析构函数

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[11.7] 好,好;我不显式调用局部对象的析构函数;但如何处理上面那种情况?

[内容详见 前一个 FAQ].

只要将局部对象的生命期长度包裹于一个人为的 {...} 块中:

 void someCode()
 {
   {
     File f;
     
// ... [这些代码在 f 打开的时候执行] ...
   }
 
// ^— f 的析构函数在此处会被自动调用!
 
   
// ... [这些代码在 f 关闭后执行] ...
 }

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[11.8] 如果我无法将局部对象包裹于人为的块中,怎么办?

大多数时候,你可以通过将局部对象包裹于人为的{...}块中,限制其生命期。但如果由于一些原因无法这样做,则增加一个模拟析构函数作用的成员函数。但不要调用析构函数本身

例如,File类的情况下,可以添加一个close()方法。典型的析构函数只是调用close()方法。注意close()方法需要标记 File 对象,以便后续的调用不会再次关闭一个已经关闭的文件。举例来说,可以将一个fileHandle_数据成员设置为 -1,并且在开头检查fileHandle_是否已经等于-1:

 

 class File {
 public:
   void close();
   ~File();
   
// ...
 private:
   int fileHandle_;   
// 当且仅当文件打开时 fileHandle_ >= 0
 };
 
 File::~File()
 {
   close();
 }
 
 void File::close()
 {
   if (fileHandle_ >= 0) {
     
// ... [执行一些操作-系统调用来关闭文件] ...
     fileHandle_ = -1;
   }
 }

注意其他的 File方法可能也需要检查fileHandle_是否为 -1(也就是说,检查文件是否被关闭了)。

还要注意任何没有实际打开文件的构造函数,都应该将fileHandle_设置为 -1。

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[11.9] 如果我是用new分配对象的,可以显式调用析构函数吗?

可能不行。

除非你使用定位放置 new,否则应该 delete 对象而不是显式调用析构函数。例如,假设通过一个典型的 new 表达式分配一个对象:

 

 Fred* p = new Fred();

那么,当你delete它时,析构函数 Fred::~Fred() 会被调用:

 delete p;  // 自动调用 p->~Fred()

由于显式调用析构函数不会释放 Fred 对象本身分配的内存,因此不要这样做。记住:delete p 做了两件事情:调用析构函数,回收内存。

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[11.10] 什么是“定位放置new(placement new)”,为什么要用它 ?

定位放置new(placement new)有很多作用。最简单的用处就是将对象放置在内存中的特殊位置。这是依靠 new表达式部分的指针参数的位置来完成的:

 

 #include <new>        // 必须 #include 这个,才能使用 "placement new"
 #include "Fred.h"     
// class Fred 的声明
 
 void someCode()
 {
   char memory[sizeof(Fred)];     
// Line #1
   void* place = memory;          
// Line #2
 
   Fred* f = new(place) Fred();   
// Line #3 (详见以下的“危险”)
   
// The pointers f and place will be equal
 
   
// ...
 }

Line #1 在内存中创建了一个sizeof(Fred)字节大小的数组,足够放下 Fred 对象。Line #2 创建了一个指向这块内存的首字节的place指针(有经验的 C 程序员会注意到这一步是多余的,这儿只是为了使代码更明显)。Line #3 本质上只是调用了构造函数 Fred::Fred()Fred构造函数中的this指针将等于place。因此返回的 f 将等于place

建议:万不得已时才使用“placement new”语法。只有当你真的在意对象在内存中的特定位置时才使用它。例如,你的硬件有一个内存映象的 I/O计时器设备,并且你想放置一个Clock对象在那个内存位置。

危险:你要独自承担这样的责任,传递给“placement new”操作符的指针所指向的内存区域必须足够大,并且可能需要为所创建的对象进行边界调整。编译器和运行时系统都不会进行任何的尝试来检查你做的是否正确。如果 Fred 类需要将边界调整为4字节,而你提供的位置没有进行边界调整的话,你就会亲手制造一个严重的灾难(如果你不明白“边界调整”的意思,那么就不要使用placement new语法)。

你还有析构放置的对象的责任。这通过显式调用析构函数来完成:

 void someCode()
 {
   char memory[sizeof(Fred)];
   void* p = memory;
   Fred* f = new(p) Fred();
   
// ...
   f->~Fred();   
// 显式调用定位放置的对象的析构函数
 }

这是显式调用析构函数的唯一时机。

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[11.11] 编写析构函数时,需要显式调用成员对象的析构函数吗?

不!永远不需要显式调用析构函数(除了定位放置 new的情况)。

类的析构函数(不论你是否显式地定义了)自动调用成员对象的析构函数。它们以出现在类声明中的顺序的反序被析构。

 

 class Member {
 public:
   ~Member();
   
// ...
 };
 
 class Fred {
 public:
   ~Fred();
   
// ...
 private:
   Member x_;
   Member y_;
   Member z_;
 };
 
 Fred::~Fred()
 {
   
// 编译器自动调用 z_.~Member()
   
// 编译器自动调用 y_.~Member()
   
// 编译器自动调用 x_.~Member()
 }

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[11.12] 当我写派生类的析构函数时,需要显式调用基类的析构函数吗?

不!永远不需要显式调用析构函数(除了定位放置 new的情况)。

派生类的析构函数(不论你是否显式地定义了)自动调用基类子对象的析构函数。基类在成员对象之后被析构。在多重继承的情况下,直接基类以出现在继承列表中的顺序的反序被析构。

 

 class Member {
 public:
   ~Member();
   
// ...
 };
 
 class Base {
 public:
   virtual ~Base();     
// 虚析构函数
   
// ...
 };
 
 class Derived : public Base {
 public:
   ~Derived();
   
// ...
 private:
   Member x_;
 };
 
 Derived::~Derived()
 {
   
// 编译器自动调用 x_.~Member()
   
// 编译器自动调用 Base::~Base()
 }

注意:虚拟继承的顺序相关性是多变的。如果你在一个虚拟继承层次中依赖于其顺序相关性,那么你需要比这个FAQ更多的信息。

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[11.13] 当析构函数检测到错误时,可以抛出异常吗?NEW!

[Recently created (on 7/00). Click here to go to the next FAQ in the "chain" of recent changes.]

谨防!!! 详见 该 FAQ

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Revised Apr 8, 2001