0

0

C++析构函数调用 资源释放时机分析

P粉602998670

P粉602998670

发布时间:2025-08-26 12:34:01

|

568人浏览过

|

来源于php中文网

原创

析构函数在对象生命周期结束时自动释放资源,调用时机取决于存储类型:局部对象在离开作用域时调用,全局或静态对象在程序结束时调用,动态对象需显式调用delete触发;成员对象析构顺序与其声明顺序相反,基类析构函数最后调用;析构函数中抛出异常可能导致程序终止,应避免;智能指针如unique_ptr和shared_ptr通过RAII机制自动管理内存,避免手动delete和内存泄漏。

c++析构函数调用 资源释放时机分析

C++析构函数主要负责在对象生命周期结束时释放其占用的资源,包括内存、文件句柄、网络连接等等。它确保程序不会因为资源泄漏而崩溃或变得不稳定。理解析构函数的调用时机至关重要,能帮助你编写更健壮、更可靠的C++代码。

析构函数在对象不再需要时自动调用,但具体时机取决于对象的存储类型和作用域

析构函数调用时机分析

析构函数的调用时机主要取决于对象的生命周期,而对象的生命周期又取决于它的存储类型(例如,自动存储、静态存储、动态存储)。

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

  • 自动存储对象(局部变量): 析构函数在对象离开其作用域时调用。这意味着当函数或代码块执行完毕,局部变量的析构函数会被自动调用,释放其占用的资源。

    #include 
    
    class MyClass {
    public:
        MyClass() { std::cout << "Constructor called\n"; }
        ~MyClass() { std::cout << "Destructor called\n"; }
    };
    
    void myFunction() {
        MyClass obj; // obj 在 myFunction 作用域内
        std::cout << "Inside myFunction\n";
    } // obj 的析构函数在这里被调用
    
    int main() {
        myFunction();
        std::cout << "Back in main\n";
        return 0;
    }

    输出:

    Constructor called
    Inside myFunction
    Destructor called
    Back in main
  • 静态存储对象(全局变量、静态变量): 析构函数在程序结束时调用。全局变量和静态变量在程序启动时创建,在程序结束时销毁。

    #include 
    
    class MyClass {
    public:
        MyClass() { std::cout << "Constructor called\n"; }
        ~MyClass() { std::cout << "Destructor called\n"; }
    };
    
    MyClass globalObj; // 全局对象
    
    int main() {
        std::cout << "Inside main\n";
        return 0;
    } // globalObj 的析构函数在这里被调用

    输出:

    Constructor called
    Inside main
    Destructor called
  • 动态存储对象(

    new
    创建的对象): 析构函数需要显式调用
    delete
    运算符来触发。如果你使用
    new
    创建对象,但忘记使用
    delete
    释放内存,就会发生内存泄漏。

    #include 
    
    class MyClass {
    public:
        MyClass() { std::cout << "Constructor called\n"; }
        ~MyClass() { std::cout << "Destructor called\n"; }
    };
    
    int main() {
        MyClass* obj = new MyClass(); // 使用 new 创建对象
        std::cout << "Object created on heap\n";
        delete obj; // 显式调用 delete 触发析构函数
        std::cout << "After delete\n";
        return 0;
    }

    输出:

    Constructor called
    Object created on heap
    Destructor called
    After delete

    如果省略

    delete obj;
    ,则会发生内存泄漏,析构函数不会被调用。

  • 对象作为类的成员: 当包含对象的类实例被销毁时,成员对象的析构函数会被调用。析构函数的调用顺序与成员对象的声明顺序相反。

    #include 
    
    class Member {
    public:
        Member(int id) : id_(id) { std::cout << "Member " << id_ << " Constructor called\n"; }
        ~Member() { std::cout << "Member " << id_ << " Destructor called\n"; }
    private:
        int id_;
    };
    
    class Container {
    public:
        Container() : member1(1), member2(2) { std::cout << "Container Constructor called\n"; }
        ~Container() { std::cout << "Container Destructor called\n"; }
    private:
        Member member1;
        Member member2;
    };
    
    int main() {
        Container container;
        std::cout << "Container created\n";
        return 0;
    }

    输出:

    Member 1 Constructor called
    Member 2 Constructor called
    Container Constructor called
    Container created
    Container Destructor called
    Member 2 Destructor called
    Member 1 Destructor called

析构函数抛出异常的潜在风险是什么?

在析构函数中抛出异常通常被认为是不良实践,因为它可能导致程序崩溃或未定义行为。这是因为:

  • 异常处理机制: 当异常被抛出时,C++运行时系统会搜索能够处理该异常的

    catch
    块。如果在析构函数中抛出异常,并且没有在析构函数内部捕获它,异常会传播到调用析构函数的地方。

  • 栈展开: 异常传播的过程中,会发生栈展开(stack unwinding),这意味着运行时系统会按照相反的顺序调用已构造对象的析构函数。如果在栈展开过程中,某个析构函数又抛出了异常,并且没有被捕获,

    std::terminate
    函数会被调用,程序会立即终止。这被称为“双重异常(double exception)”问题。

  • 资源泄漏: 在栈展开过程中,如果某个对象的析构函数抛出异常,后续对象的析构函数可能不会被调用,导致资源泄漏。

如何避免析构函数抛出异常?

Android开发笔记 模拟器、应用教程pdf版
Android开发笔记 模拟器、应用教程pdf版

Android开发笔记,内容涉及模拟器参数、进程与线程、Android 释放手机资源,进程释放优先级、分析HelloAndroid、添加编辑框与按钮、使用Intent启动另一个Activity、在不同Task中启动Activity、Intent与Intent filters、添加新的Activity等相关知识。

下载

避免析构函数抛出异常的最佳方法是确保析构函数中的操作不会引发异常。这通常意味着:

  1. 资源释放操作: 确保资源释放操作(例如,释放内存、关闭文件句柄)是安全的,不会抛出异常。可以使用

    try-catch
    块来捕获和处理可能发生的异常。

  2. 异常安全编程: 遵循异常安全编程原则,确保在异常发生时,程序的状态保持一致,没有资源泄漏。

  3. 避免复杂逻辑: 尽量避免在析构函数中执行复杂的逻辑,将复杂的清理操作放在其他地方进行。

智能指针如何简化资源管理,避免手动

delete

智能指针是 C++ 中用于自动管理动态分配内存的类模板。它们通过在对象不再使用时自动释放内存,从而避免了手动调用

delete
的需要,降低了内存泄漏的风险。

C++ 提供了几种类型的智能指针:

  • std::unique_ptr
    :独占所有权,确保只有一个智能指针指向给定的对象。当
    unique_ptr
    被销毁时,它所指向的对象也会被销毁。

    #include 
    #include 
    
    class MyClass {
    public:
        MyClass() { std::cout << "Constructor called\n"; }
        ~MyClass() { std::cout << "Destructor called\n"; }
    };
    
    int main() {
        std::unique_ptr ptr(new MyClass()); // 使用 unique_ptr 管理内存
        std::cout << "Object created using unique_ptr\n";
        // ptr 在离开作用域时,会自动调用 delete 释放内存
        return 0;
    }

    输出:

    Constructor called
    Object created using unique_ptr
    Destructor called
  • std::shared_ptr
    :共享所有权,允许多个智能指针指向同一个对象。只有当最后一个
    shared_ptr
    被销毁时,对象才会被销毁。

    #include 
    #include 
    
    class MyClass {
    public:
        MyClass() { std::cout << "Constructor called\n"; }
        ~MyClass() { std::cout << "Destructor called\n"; }
    };
    
    int main() {
        std::shared_ptr ptr1(new MyClass());
        std::shared_ptr ptr2 = ptr1; // 多个 shared_ptr 指向同一个对象
        std::cout << "Object created using shared_ptr\n";
        return 0; // 当 ptr1 和 ptr2 都离开作用域时,对象才会被销毁
    }

    输出:

    Constructor called
    Object created using shared_ptr
    Destructor called
  • std::weak_ptr
    :弱引用,不增加对象的引用计数。
    weak_ptr
    可以用来检测对象是否仍然存在,避免悬挂指针。

智能指针通过 RAII (Resource Acquisition Is Initialization) 原则,将资源的获取和释放与对象的生命周期绑定在一起,从而简化了资源管理,减少了内存泄漏和悬挂指针的风险。

如何处理类中包含其他类对象的情况,析构函数调用顺序是怎样的?

当一个类包含其他类的对象作为成员时,析构函数的调用顺序非常重要,以确保资源被正确释放。C++ 保证析构函数按照与构造函数相反的顺序调用。

  1. 成员对象的析构函数: 首先,成员对象的析构函数按照它们在类定义中声明的顺序的相反顺序被调用。这意味着最后一个声明的成员对象的析构函数首先被调用,然后是倒数第二个,依此类推。

  2. 基类的析构函数: 如果类是从其他类继承的,基类的析构函数在成员对象的析构函数之后被调用。如果存在多层继承,析构函数按照继承层次结构的相反顺序被调用。

  3. 类的析构函数体: 最后,类的析构函数体中的代码被执行。

理解析构函数的调用顺序对于正确管理资源至关重要。例如,如果一个类包含一个文件句柄和一个动态分配的内存块,应该首先释放内存块,然后关闭文件句柄,以避免潜在的问题。

相关专题

更多
resource是什么文件
resource是什么文件

Resource文件是一种特殊类型的文件,它通常用于存储应用程序或操作系统中的各种资源信息。它们在应用程序开发中起着关键作用,并在跨平台开发和国际化方面提供支持。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

149

2023.12.20

java基础知识汇总
java基础知识汇总

java基础知识有Java的历史和特点、Java的开发环境、Java的基本数据类型、变量和常量、运算符和表达式、控制语句、数组和字符串等等知识点。想要知道更多关于java基础知识的朋友,请阅读本专题下面的的有关文章,欢迎大家来php中文网学习。

1465

2023.10.24

Go语言中的运算符有哪些
Go语言中的运算符有哪些

Go语言中的运算符有:1、加法运算符;2、减法运算符;3、乘法运算符;4、除法运算符;5、取余运算符;6、比较运算符;7、位运算符;8、按位与运算符;9、按位或运算符;10、按位异或运算符等等。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

228

2024.02.23

php三元运算符用法
php三元运算符用法

本专题整合了php三元运算符相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

85

2025.10.17

全局变量怎么定义
全局变量怎么定义

本专题整合了全局变量相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

78

2025.09.18

python 全局变量
python 全局变量

本专题整合了python中全局变量定义相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

96

2025.09.18

c++怎么把double转成int
c++怎么把double转成int

本专题整合了 c++ double相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

52

2025.08.29

C++中int、float和double的区别
C++中int、float和double的区别

本专题整合了c++中int和double的区别,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

99

2025.10.23

高德地图升级方法汇总
高德地图升级方法汇总

本专题整合了高德地图升级相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

72

2026.01.16

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Go语言实战之 GraphQL
Go语言实战之 GraphQL

共10课时 | 0.8万人学习

php-src源码分析探索
php-src源码分析探索

共6课时 | 0.5万人学习

进程与SOCKET
进程与SOCKET

共6课时 | 0.3万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号