C++ 析构函数

1、析构函数

类的析构函数（Destructor）是类的一种特殊的成员函数，它会在每次删除所创建的对象时执行。删除对象时，自动被调用，用来释放对象占用的空间。析构函数的名称与类的名称是完全相同的，只是在前面加了个波浪号（~）作为前缀，它不会返回任何值，也不能带有任何参数。析构函数有助于在跳出程序（比如关闭文件、释放内存等）前释放资源。

如果类是基类，并且可能会通过基类指针删除派生类对象，那么基类的析构函数应该是虚拟的。这样可以确保删除派生类对象时，正确地调用派生类的析构函数。

#include<iostream>
using namespace std;

class MyClass {
public:
    MyClass() {
        // 构造函数代码
    }

    ~MyClass() {
        // 析构函数代码，用于清理资源
    }
};

int main() {
  cout << "Hello, World!";
  return 0;
}

2、C++ 创建对象三种方式

如在C++中定义了一个Test类，有三种方式创建对象：

1）栈中分配内存

#include <iostream>
using namespace std;

class Test {
public:
    int value;

    Test(int val) : value(val) {
        cout << "构造函数：为 " 
        << value << " 分配内存（栈中）" << endl;
    }

    ~Test() {
        cout << "析构函数：销毁 " 
        << value << " 对象（栈中）" << endl;
    }
};

int main() {
    Test p1(1);  // 栈中分配内存
    // p1 在作用域结束时，析构函数会被自动调用
    return 0;
}

2）栈中分配内存，是上面创建的完整模式

#include <iostream>
using namespace std;

class Test {
public:
    int value;

    Test(int val) : value(val) {
        cout << "构造函数：为 " 
        << value << " 分配内存（栈中）" << endl;
    }

    ~Test() {
        cout << "析构函数：销毁 " 
        << value << " 对象（栈中）" << endl;
    }
};

int main() {
    // 通过复制构造函数进行栈中分配
    Test p2 = Test(2);  
    // p2 在作用域结束时，析构函数会被自动调用
    return 0;
}

3）堆中分配内存

#include <iostream>
using namespace std;

class Test {
public:
    int value;

    Test(int val) : value(val) {
        cout << "构造函数：为 " 
        << value << " 分配内存（堆中）" << endl;
    }

    ~Test() {
        cout << "析构函数：销毁 " 
        << value << " 对象（堆中）" << endl;
    }
};

int main() {
    Test* p3 = new Test(3);  // 堆中分配内存
    delete p3;  // 手动调用析构函数，销毁堆内存
    return 0;
}

注意：栈中分配内存，在栈中内存由系统自动的去分配和释放，而使用new创建的指针对象是在堆中分配内存，当不需要该对象时，需要我们手动的去释放，否则会造成内存泄漏。栈中对象的释放顺序，是后定义的先释放。

3、析构函数的使用示例

1）相同作用域

#include <iostream>
using namespace std;
class Test
{
    int id;
public:
    Test(int i)
    {
        id = i;
    }
    ~Test()
    {
        cout<<"ID: "<<id
        <<" destruction function is invoked!"
        <<endl;
    };
};
int main()
{
    //栈中分配  
    Test t0(0);         
    //栈中分配，数组型对象
    Test t1[3]{1,1,1};  　　　　　　
    Test *t2 = new Test(2);       //堆中分配
    delete t2;
    Test *t3 = new Test[3]{3,3,3};//堆中分配
    delete []t3;
    cout<<"------End of Main-------"<<endl;
    return 0;
}

2）不同作用域

#include <iostream>
using namespace std;
class Test
{
    int id;
public:
    Test(int i)
    {
        id = i;
    }
    ~Test()
    {
        cout<<"ID: "<<id
        <<" destruction function is invoked!"
        <<endl;
    };
};
//最先创建的对象，最后释放
Test t0(0);　　                    
void Func()
{
    //创建静态对象，会在整个程序结束时自动释放
    static Test t1(1);  
    //在Func结束时自动释放
    Test t2(2);　　　　　　　　　　　　
    cout<<"-----Func-----"<<endl;
}
int main()
{
    Test t3(3);
    //类型转换构造函数，这里会创建临时对象，
    //将int型转成Test类型对象，
    //在赋值结束后，临时变量销毁
    t3 = 10;                         
    cout<<"------Begin of Main-------"<<endl;
    {
       //花括号代表作用域，
       //不需要等到main方法结束就释放了
        Test t4(4);                  
    }
    Func();             、//进入Func函数
    cout<<"------End of Main-------"<<endl;
    return 0;
}

3）动态内存管理

#include <iostream>

class MyClass {
private:
    int* arr;

public:
    MyClass(int size) {
        arr = new int[size];  // 动态分配内存
        std::cout << 
        "构造函数：动态分配内存" << std::endl;
    }

    ~MyClass() {
        delete[] arr;  // 释放动态分配的内存
        std::cout << 
        "析构函数：释放内存" << std::endl;
    }
};

int main() {
    MyClass obj(10);  // 创建对象并分配内存
    // 当 obj 离开作用域时，
    //析构函数会被自动调用，释放内存
    return 0;
}

4）虚析构函数

#include <iostream>
using namespace std;

class Base {
public:
    Base() {
        cout << "Base 类构造函数" << endl;
    }

    virtual ~Base() {  // 虚析构函数
        cout << "Base 类析构函数" << endl;
    }
};

class Derived : public Base {
public:
    Derived() {
        cout << "Derived 类构造函数" << endl;
    }

    ~Derived() override {  // 重写析构函数
        cout << "Derived 类析构函数" << endl;
    }
};

int main() {
    // 基类指针指向派生类对象
    Base* basePtr = new Derived();  
    // 通过基类指针删除派生类对象，触发虚析构函数
    delete basePtr;  
    return 0;
}

注意：通过基类指针删除派生类对象时，虚析构函数确保先调用派生类的析构函数，然后再调用基类的析构函数。若基类析构函数没有声明为 virtual，则只会调用基类的析构函数，可能导致资源泄露。