详解C++编程中的析构函数

C++析构函数

创建对象时系统会自动调用构造函数进行初始化工作，同样，销毁对象时系统也会自动调用一个函数来进行清理工作（例如回收创建对象时消耗的各种资源），这个函数被称为析构函数。

析构函数（Destructor）也是一种特殊的成员函数，没有返回值，不需要用户调用，而是在销毁对象时自动执行。与构造函数不同的是，析构函数的名字是在类名前面加一个”~“符号。

注意：析构函数没有参数，不能被重载，因此一个类只能有一个析构函数。如果用户没有定义，那么编译器会自动生成。

析构函数举例：

#include <iostream>
using namespace std;
class Student{
private:
  char *name;
  int age;
  float score;
public:
  //构造函数
  Student(char *, int, float);
  //析构函数
  ~Student();
  //普通成员函数
  void say();
};
Student::Student(char *name1, int age1, float score1):name(name1), age(age1), score(score1){}
Student::~Student(){
  cout<<name<<"再见"<<endl;
}
void Student::say(){
  cout<<name<<"的年龄是 "<<age<<"，成绩是 "<<score<<endl;
}
int main(){
  Student stu1("小明", 15, 90.5f);
  stu1.say();
  
  Student stu2("李磊", 16, 95);
  stu2.say();
  
  Student stu3("王爽", 16, 80.5f);
  stu3.say();
  cout<<"main 函数即将运行结束"<<endl;
  
  return 0;
}

运行结果：

小明的年龄是 15，成绩是 90.5
李磊的年龄是 16，成绩是 95
王爽的年龄是 16，成绩是 80.5
main 函数即将运行结束
王爽再见
李磊再见
小明再见

可以看出，析构函数在 main 函数运行结束前被执行，并且调用顺序和构造函数正好相反，为了方便记忆，我们可以将之理解为一个栈，先入后出。
析构函数的执行顺序为什么是反的。
析构函数在对象被销毁前执行；要知道析构函数什么时候被调用，就要先知道对象什么时候被销毁。

对象可以认为是通过类这种数据类型定义的变量，它的很多特性和普通变量是一样的，例如作用域、生命周期等。由此可以推断，对象这种变量的销毁时机和普通变量是一样的。

总结起来，有下面几种情况：
1) 如果在一个函数中定义了一个对象（auto 局部变量），当这个函数运行结束时，对象就会被销毁，在对象被销毁前自动执行析构函数。

2) static 局部对象在函数调用结束时并不销毁，因此也不调用析构函数，只有在程序结束时（如 main 函数结束或调用 exit 函数）才调用 static 局部对象的析构函数。

3) 如果定义了一个全局对象，也只有在程序结束时才会调用该全局对象的析构函数。

4) 如果用 new 运算符动态地建立了一个对象，当用 delete 运算符释放该对象时，先调用该对象的析构函数。

注意：析构函数的作用并不是删除对象，而是在撤销对象占用的内存之前完成一些清理工作，使这部分内存可以分配给新对象使用。

C++调用构造函数和析构函数的顺序
在使用构造函数和析构函数时，需要特别注意对它们的调用时间和调用顺序。在一般情况下，调用析构函数的次序正好与调用构造函数的次序相反：最先被调用的构造函数，其对应的(同一对象中的)析构函数最后被调用，而最后被调用的构造函数，其对应的析构函数最先被调用。如例9.5所示，先执行stud2的析构函数，再执行stu1的析构函数。

可以简记为：先构造的后析构，后构造的先析构，它相当于一个栈，先进后出。

但是，并不是在任何情况下都是按这一原则处理的。对象可以在不同的作用域中定义，可以有不同的存储类别。这些会影响调用构造函数和析构函数的时机。

下面归纳一下什么时候调用构造函数和析构函数：
1) 在全局范围中定义的对象(即在所有函数之外定义的对象)，它的构造函数在文件中的所有函数(包括main函数)执行之前调用。但如果一个程序中有多个文件，而不同的文件中都定义了全局对象，则这些对象的构造函数的执行顺序是不确定的。当main函数执行完毕或调用exit函数时(此时程序终止)，调用析构函数。

2) 如果定义的是局部自动对象(例如在函数中定义对象)，则在建立对象时调用其构造函数。如果函数被多次调用，则在每次建立对象时都要调用构造函数。在函数调用结束、对象释放时先调用析构函数。

3) 如果在函数中定义静态(static )局部对象，则只在程序第一次调用此函数建立对象时调用构造函数一次，在调用结束时对象并不释放，因此也不调用析构函数，只在main函数结束或调用exit函数结束程序时，才调用析构函数。

例如，在一个函数中定义了两个对象：

void fn(){
  Student stud1; //定义自动局部对象
  static Student stud2; //定义静态局部对象
}

在调用fn函数时，先调用stud1的构造函数，再调用stud2的构造函数，在fn调用结束时，stud1是要释放的（因为它是自动局部对象），因此调用stud1的析构函数。而stud2 是静态局部对象，在fn调用结束时并不释放，因此不调用stud2的析构函数。直到程序结束释放stud2时，才调用stud2的析构函数。可以看到stud2是后调用构造函数的，但并不先调用其析构函数。原因是两个对象的存储类别不同、生命周期不同。