析构函数 析构函数的作用是什么 收藏 0

初步认识构造函数和析构函数

在上一篇中我们学习了封装的两个案例：设计立方体类 和 点和圆的关系。接下来本篇我们学习比较重要的知识：构造函数。[灵光一闪]

我们知道在日常生活中的电子设备刚开始是有出场设置的，并且在使用的过程中时不时会将垃圾文件进行清理。同样的，在创建一个对象时，我们也需要对其进行初始化并且在适当的情况下对其进行清理。

了解了对象需要初始化以及清理后，就可以知道构造函数和析构函数，它们的作用就分别对应着。

构造函数是在创建对象时被调用进行初始化，当对象执行完对应的行为后会调用析构函数对其进行删除。

我们先来了解构造函数。

当你看到与类名相同的函数名第一时间就需要想到它是构造函数。

接下来编写测试代码进行检测：

在全局作用域下编写test01()全局函数，创建person类对象p。在main函数中执行test01方法，结果打印输出的正是“Person 构造函数的调用”。

接下来了解析构函数。

综合上面的构造函数和析构函数代码，在main函数中创建对象。结果如下：

在按任意键继续的瞬间调用了析构函数，图片是在此瞬间时截的图。说明在对象完成使命的时候析构函数对其进行一个删除的操作。

本篇我们就初步认识构造函数和析构函数的调用，接下来会继续讲解他们的作用[呲牙]。

感谢大家的阅读与支持[赞]！

CPU眼里的：析构函数

“为什么析构函数必须是虚函数？难道没有另外一种答案吗？”

01

提出问题

构造函数和析构函数，分别用于类对象（class类型的变量）的初始化和相关资源的清理工作。这看上去非常的自动、方便，但千万不要掉以轻心，C++的每一个语法糖背后，都有暗坑。

例如，为了保证析构函数能够被正确的调用，我们必须把析构函数定义成：虚函数，也就是要加上关键字：virtual；那作为孪生兄弟的构造函数，为什么不需要定义成虚函数呢？好了，让我们一起用CPU的视角，解读它们背后的故事吧。

02

代码分析

打开Compiler Explorer，先定义一个简单的类A，简单的为它定义一个构造函数和析构函数；随后再定义一个派生类B，也简单的为它定义一个构造函数和析构函数；随后，我们写一个函数func1，分别定义一个类A和类B的对象a和b：

好了，让我们看看函数func1对应的CPU指令。老规矩，不用关心每条CPU指令的具体含义，仅凭直觉，我们也可以看懂它在做什么。当然，如果你对具体的CPU指令很感兴趣，想死磕一下CPU指令，建议先看一下，相信会对你的理解，大有帮助。

好了，教科书果然没有骗我，很显然！在定义变量a，b的时候，其对应的CPU指令，会自动调用它们各自的构造函数，如上图的红色图框所示；同时，在函数返回时，也会自动的调用它们各自的析构函数，如上图的蓝色图框所示。当然，这些CPU指令，是编译器自动生成的，从源代码上，我们看不出任何的蛛丝马迹。希望这次手动实作，能帮你加深印象，免除一些无感的语法记忆。

但如你所见，这种情况下，即使析构函数，不是虚函数。编译器也可以正确的调用对象a，b对应的析构函数。难道析构函数必须定义成虚函数的说法有误？

让我们再看一个在堆上，动态创建类对象的例子。编写一个简单的函数func2；先new一个类A的对象，并用指针变量a，保存对象的内存首地址；再new一个类B的对象，并用指针变量b，保存对象的内存首地址；随后，分别delete这两个对象a和b：

还记得所讲吗？new的时候，会先调用operator new函数，在堆上申请对象的内存空间；随后，再调用对象的构造函数。

如你所见，这里分别为对象a和对象b，申请了内存空间，如上图中的红色图框所示；随后，又分别调用了它们对应的构造函数，如上图中的蓝色图框所示。再看看delete对应的暗箱操作吧：

不出意外，它们会先调用对象a和对象b的析构函数，如上图中的红色图框所示；然后再调用operator delete函数释放对象a和对象b所占据的内存空间，如上图中的蓝色图框所示。这看上去是不是非常合理呢？那问题来了，既然编译器可以正确调用对象a，b的析构函数，那析构函数，必须是虚函数的真正用意何在呢？

好了，是该面对真正的问题了！写一个简单的函数func3，为了突出重点，我们只使用new产生一个类B的对象，但不同于刚才的函数func2，这次我们利用C++的多态特性，用一个基类A的指针型变量，也就是变量b，来存放这个对象的内存首地址；最后跟func2一样，我们使用delete释放这个对象：

发现问题了吗？new操作，会正确的申请一个类B，需要占据的内存空间，也能正确的调用类B对应的构造函数，如上图中的红色图框所示。但delete操作，并没有调用类B的析构函数，相反，它居然调用了类A的析构函数，这显然是张冠李戴了，如上图中的蓝色图框所示。

请不要苛责编译器的失误，要知道在那个时候，人工智能可没有今天这么发达，编译器只会根据delete的指针类型，静态的决定：调用哪个类的析构函数。也就是所谓的：静态绑定，例如函数func1和func2也是如此，而且这在很多情况下也是合理的。

但显然，如果跟多态搭配使用的话，仅依据指针类型，来断定析构函数的调用，就很容易张冠李戴。很遗憾，编译器并不能正确的推导出指针变量b，所指向的对象的真实类型，而是给了一个折中的方案：动态绑定。但代价是：需要程序员手动的为析构函数加一个关键字：virtual

这时我们再看看CPU指令，会发生什么变化。如你所见，编译器为类A和类B分别建立了虚函数表，如上图中的蓝色图框所示。并在其中分别存放了类A和类B的析构函数的内存首地址。如所说，为每一个类建立一个虚函数列表，可以保证在未来调用虚函数的时候，职责分明，井水不犯河水。

让我们再看看delete对应的CPU指令，看上去复杂了不少，如上图中的红色图框所示。已经很难猜出它们的真实含义了，具体的分析请看上个章节。这里只说结论：前3条指令，是在查阅刚才的虚函数列表，并找到类B的析构函数的内存地址，随后的2条指令就可以调用类B的析构函数，这样，就不会张冠李戴，德不配位了。

好了，至此析构函数的问题，就说完了。真是大神一句话，阿布跑断腿呀！好在编程知识不是圣经，它们都是可验证的，可证伪的。

03

总结

1. 构造函数和析构函数的调用，不是100%自动完成的。特别是通过new生成的对象，需要手动编写delete语句，来间接调用析构函数。

2. 基类和派生类相互调用：构造函数、析构函数的顺序，在编译阶段就决定了，掌握这些语法规则，除了可以查阅书籍，也可以查阅一下CPU指令，如你所见，它们并不复杂，甚至更加直观！

3. 析构函数并非必须是虚函数。但在使用多态的设计方法时，如果析构函数不是虚函数的话，在delete类对象的时候，可能出现张冠李戴的情况。如果想给程序加一份保险的话，那么把析构函数设置成虚函数，总是没错的。

4. 那为什么构造函数不需要定义成：虚函数呢？我想应该是没有这个必要！因为往往在生成类对象的时候，都会明确的指出对象的具体类型，所以，对于构造函数，静态绑定就足够了。

04

热点问题

Q1：为什么一些书籍，明文要求“析构函数”必须是虚函数呢？

A1：这是一个好问题！阿布曾经看过一本书（书名忘了），作者的语言十分犀利，对于virtual的意见，是斩钉截铁的Yes！其实yes也挺好，阿布也不用花时间去研究其中的细节；但不知道大家有没有这种想法，越是绝对的权威，越激发人的探索欲。

当然，只从结果上看，yes当然没有什么问题，至少是安全、保险的。虽然没有什么颠覆性的发现，但确实也有所发现，至少virtual的原因，我们是靠自己的双手弄清楚的，我们也可以解释yes的原因，甚至理由更加充分！这种感觉，跟100%接受权威指南是不一样的。

05

系统学习和5折福利

如果喜欢阿布的解读方式，希望系统学习这些编程知识的话，可以考虑看看阿布编写，并有多位微软大佬联袂推荐的

\”编程始于代码，但不止于代码；让我们通过，实现软硬一体，深度探索编程的️禁区\”

构造函数和析构函数

构造函数

概念:

构造函数是一种用于创建对象的特殊成员函数。

作用：

为对象分配空间

对数据成员赋初值

请求其他资源

特点：

当创建对象时，系统自动调用构造函数，不能在程序中直接调用。

构造函数名与类名相同。

构造函数允许为内联函数、重载函数、带默认形参值的函数。

构造函数可以有任意类型的参数，但不能具有返回类型。

如果程序中未声明，则系统自动产生出一个默认形式的构造函数。

例如:

Class A{

Public:

A(){}//不带参数的构造函数

A(int a=1,int b=2){}//带默认参数的构造函数

Private:

int a,b;

}；

Void main()

{ A a1;//调用的是不带参数的构造函数

A a2();//调用带默认参数的构造函数，将a,b的值改为

A a3(3,7);//调用带默认参数的构造函数，将a,b的值改为3，7

}

拷贝构造函数

概念特点:

拷贝构造函数是一种特殊的构造函数，其形参为本类的对象引用，主要下面三种情况下被自动调用：

定义语句中用一个对象初始化另一个对象。

将一个对象作为参数按值调用方式传递给另一个对象时生成对象副本。

生成一个临时的对象作为函数的返回结果。

class 类名

{ public :

类名（形参）；//构造函数

类名（类名 &对象名）；//拷贝构造函数

…

}；

类名::类名（类名 &对象名）//拷贝构造函数的实现

{ 函数体 }

例：

Class A

{private:

Int x,y;

Public:

A(int a=0,int b=0)

{x=a;y=b;}

A(A& aa)//拷贝构造函数

{x=aa.a;y=aa.b;}

}

默认的拷贝构造函数

如果程序员没有为类声明拷贝初始化构造函数，则编译器自己生成一个默认的拷贝构造函数。

这个构造函数执行的功能是：用作为初始值的对象的每个数据成员的值，初始化将要建立的对象的对应数据成员。

析构函数

概念：

析构函数名字为符号“~”加类名，析构函数没有参数和返回值。一个类中只可能定义一个析构函数，所以析构函数不能重载。

作用：

析构函数是用于取消对象的成员函数，当一个对象作用域结束时，系统自动调用析构函数。

特点：

如果一个对象被定义在一个函数体内，则当这个函数结束时，该对象的析构函数被自动调用。

若一个对象是使用new运算符动态创建的，在使用delete运算符释放它时，delete将会自动调用析构函数。

如果程序中未声明析构函数，编译器将自动产生一个默认的析构函数。

类组合的构造函数, 析构函数调用

构造函数调用顺序：先调用内嵌对象的构造函数（按内嵌时的声明顺序，先声明者先构造）。然后调用本类的构造函数。如果有虚函数，则先调用它。

析构函数的调用顺序正好相反。

本文作者及来源:Renderbus瑞云渲染农场https://www.renderbus.com