析构函数

来自cppreference.com
< cpp‎ | language

析构函数是对象生存期终结时调用的特殊成员函数。析构函数的目的是释放对象可能在其生存期间获得的资源。

目录

[编辑] 语法

~ class_name (); (1)
virtual ~ class_name (); (2)
decl-specifier-seq(可选) ~ class_name () = default; (3) (C++11 起)
decl-specifier-seq(可选) ~ class_name () = delete; (4) (C++11 起)
attr(可选) decl-specifier-seq(可选) id-expression ( void(可选) ) except(可选) attr(可选) ; (5)
1) 析构函数的典型声明
2) 虚析构函数常在基类中要求
3) 强迫编译器生成析构函数
4) 禁用隐式析构函数
5) 析构函数声明的正式语法
decl-specifier-seq - friendinlinevirtual 或无(无返回类型)
id-expression - 在类定义中,为符号 ~ 后随。在类模板中,为符号 ~ 后随模板当前实例化名的。在命名空间作用域,或在另一类的友元声明中,为 nested-name-specifier 后随符号 ~ 再后随与 nested-name-specifier 所指名者相同的类名。任何情况下,该名必须是类或模板的实际名称,而非 typedef 。整个 id 表达式可以为不改变其含义的括号所环绕。
attr(C++11) - 可选的任何数量属性序列
except - 如在任何函数声明中的异常规定(动态异常规定(过时)noexcept 规定(C++11) 之一)

除非不显式提供异常规定,则异常规定被认为是隐式声明的析构函数(见后述)所用者。大多数情况下,此为 noexcept(true) 。从而抛出的析构函数必须显式声明 noexcept(false)

(C++11 起)


[编辑] 解释

只要在对象的生存期结束时,都会调用析构函数,时间点包含

  • 退出线程,对于有线程局域存储期的对象
(C++11 起)
  • 作用域结束,对于有自动存储期的对象和生存期因绑定到引用而延长的临时量
  • delete 表达式,对于有动态存储期的对象
  • 完整表达式的结尾,对于无名临时量
  • 栈回溯,对于有自动存储期的对象,在未捕捉的异常溢出其块时。

析构函数可以直接调用,例如析构用布置 new构造的对象,或通过分配器成员函数,例如 std::allocator::destroy() 销毁通过分配器构造的对象。注意对普通对象,例如局部变量直接调用析构函数,会在作用域结束处再次调用析构函数时,引发未定义行为。

在泛型语境中,析构函数调用语法可作用于非类类型对象;这被称为伪析构函数调用:见成员访问运算符

[编辑] 隐式声明的析构函数

若不为 类类型structclassunion )提供用户声明的析构函数,则编译器始终会声明析构函数为其类的 inline public 成员。

同任何隐式定义的特殊成员函数,隐式声明的析构函数的异常规定是不抛出,除非任何潜在构造的基类或成员为潜在抛出 (C++17 起)隐式定义会直接调用有不同异常规定的函数 (C++17 前)。实践上,隐式的析构函数为 noexcept ,除非该类为析构函数为 noexcept(false) 的基类或成员所“毒害”。

[编辑] 被删除的隐式声明的析构函数

若下列任一条件为真,则类 T 的隐式声明或默认化的析构函数不被定义 (C++11 前)定义为被删除 (C++11 起)

  • T 有不能析构的非静态数据成员(有被删除或不可访问的析构函数)
  • T 有不能析构的直接或虚基类(有被删除或不可访问的析构函数)
  • T 是联合体并拥有带非平凡析构函数的变体成员。
(C++11 起)
  • 隐式声明的析构函数为虚(因为基类有虚析构函数)且解分配函数( operator delete() )的查找导致对有歧义、被删除或不可访问函数的调用。

[编辑] 平凡析构函数

若下列所有条件为真,则 T 的析构函数为平凡:

  • 析构函数不为用户提供(表示它是隐式声明,或在其首声明显示定义为默认)
  • 析构函数非虚(即基类析构函数非虚)
  • 所有直接基类有平凡析构函数
  • 所有类类型(或类的数组类型)非静态数据成员有平凡析构函数

平凡析构函数是不进行动作的析构函数。有平凡析构函数的对象不要求 delete 表达式,并可以通过简单地解分配其存储释放。所有与 C 语言兼容的数据类型( POD 类型)都是可平凡析构的。

[编辑] 隐式定义的析构函数

若隐式声明的析构函数未被删除,则它在被 odr 使用时,为编译器所隐式定义(即生成并编译函数体)。此隐式定义的析构函数有空体。

[编辑] 析构序列

对于用户定义或隐式定义的析构函数,在析构函数体执行后,编译器会以声明的逆序,调用该类的所有非静态非变体成员的析构函数,然后以构造的逆序调用所有直接非虚基类的析构函数(继而调用其成员与其基类的构造函数,以此类推),最后,若此对象类型为最终导出类,则调用所有虚基类的析构函数。

而且,在直接调用析构函数时(例如 obj.~Foo(); ), ~Foo() 中的 return 语句不立即返回控制到调用方:它首先调用其所有成员及基类的析构函数。

[编辑] 虚析构函数

通过指向基类指针删除对象引发未定义相位,除非基类的析构函数为

class Base {
 public:
    virtual ~Base() {}
};
class Derived : public Base {};
Base* b = new Derived;
delete b; // 安全

常见方针是基类的析构函数必须为公开且虚或受保护且非虚之一

[编辑] 纯虚析构函数

析构函数可以声明为纯虚,例如对于需要声明为抽象,但没有其他可声明为纯虚的适合函数的基类。这种析构函数必须有定义,因为在销毁导出类时,所有基类析构函数都总是得到调用:

class AbstractBase {
 public:
    virtual ~AbstractBase() = 0;
};
AbstractBase::~AbstractBase() {}
class Derived : public AbstractBase {};
// AbstractBase obj;   // 编译错误
Derived obj;           // OK

[编辑] 异常

同其他函数,析构函数可通过抛异常终止(这通常要求它显式声明为 noexcept(false) (C++11 起),然而若恰好在栈回溯期间调用析构函数,则替而调用 std::terminate

尽管 std::uncaught_exception 有时可用于在进展中检测栈回溯,允许任何析构函数通过抛异常终止通常被认为是坏的实践。然而此功能为某些库,例如 SOCIGalera 3 所用,它们依赖于无名临时量的析构函数在构造该临时量的完整表达式结束处抛异常的能力。

[编辑] 示例

#include <iostream>
 
struct A
{
    int i;
 
    A ( int i ) : i ( i ) {}
 
    ~A()
    {
        std::cout << "~a" << i << std::endl;
    }
};
 
int main()
{
    A a1(1);
    A* p;
 
    { // 嵌套作用域
        A a2(2);
        p = new A(3);
    } // a2 离开作用域
 
    delete p; // 调用 a3 的析构函数
}

输出:

~a2
~a3
~a1