深入理解析构函数与生命周期
C++ 对象生命周期
C++ 中一个类可以具有构造函数和析构函数。
- 构造函数固定为
类名(构造函数参数列表)。 -
析构函数固定为
~类名()。 -
构造函数和析构函数都没有返回值类型。
- 析构函数不得拥有任何参数，但构造函数可以有。
struct Class {
Class() {
puts("构造函数");
}
~Class() {
puts("析构函数");
}
};
int main() {
puts("进入 main");
Class c;
puts("离开 main");
}
运行结果：
进入 main
构造函数
离开 main
析构函数
这是 C++ 中最基本的现象。每当一个对象被创建时，会调用构造函数，每当一个对象离开定义了他的函数体时，会调用析构函数。
函数体指的是从
{到}之间的代码块。
其中构造函数中通常负责创建资源，析构函数中通常销毁资源。对于智能指针和 vector 而言，这个资源就是内存。
为什么要及时销毁不用的资源？只分配不释放，一个程序占用的内存和其他各种资源就会越来越多，这种程序如果长期运行，会吃光整个系统的所有资源然后被 Linux 内核视为危险进程而杀死。除非你的程序只会运行一会会，如果是长期运行的程序，例如服务器，必须严格管理所有自己曾经分配过的内存，不用时就立即释放，不要占着茅坑不拉史。
} 被誉为最伟大的运算符，就是因为他可以触发析构函数，帮你自动释放掉资源，你就不用自己费心手动释放内存，和其他各种资源了。
三大存储周期
在进一步深入之前，我们必须明确以下术语：自动存储周期、动态存储周期、静态存储周期。
变量定义在不同的位置，其生命周期（构造函数和析构函数调用的时机）会有所不同。
比如一个变量定义在函数体内、类体内、通过 new 创建，之类的。
- 自动存储周期，这种变量直接定义在函数体内。俗称“栈上”或“局部变量”
void func() {
Class a; // a 是自动存储周期
}
- 构造时机：当变量定义时被调用。
- 析构时机：当变量所在的
{}代码块执行到}处时调用。
- 动态存储周期，这种变量通过 new 来创建。俗称“堆上”或“堆对象”
void func() {
Class *p = new Class; // *p 是动态存储周期
delete p; // 释放动态分配的内存
}
- 构造时机：当变量通过 new 创建时被调用。
- 析构时机：当 delete 被调用时被调用。
特别注意，
p依然是“栈上变量”，p指向的*p才是“堆上变量”！用律师语再说一遍：
p是自动存储周期，p指向的*p才是动态存储周期！（白律师最满意的一集）
指针本身，和指针指向的对象，是两个东西，不要混淆。
p 本身会随着 func 的 } 而析构，但是 *p 的类型是 Class *，是一个 C 语言原始指针，原始指针属于 C 语言原始类型，没有析构函数。也就是说，抵达 } 时，p 名义上会析构，但是他没有析构函数，并不会产生任何作用。这一切和 p 指向的对象 *p 没有任何关系，你需要手动 delete 才会调用到 *p 的析构函数，并释放分配的内存。
- new 分为两部分：内存分配 + 对象构造
- delete 分为两部分：对象析构 + 内存释放
智能指针的优势在于，智能指针是个 C++ 类，具有定制的析构函数。当 } 抵达，智能指针本身由于自动存储周期的规则析构时，其会 delete p，利用动态存储周期的规则，触发智能指针指向对象的析构函数，也就是从而调用 *p 的析构函数。
- 静态存储周期，这种变量又要具体分三种情况，俗称“全局变量”或“静态变量”
(1) 定义在名字空间内，不论是不是 static 或 inline（在名字空间中，static 和 inline 影响的只是“符号可见性”，而不是存储周期）
namespace hello {
Class s; // s 是静态存储周期
static Class s; // s 是静态存储周期
inline Class s; // s 是静态存储周期
}
- 构造时机：当程序启动时调用（main 函数之前）；对 DLL 来说则是 DLL 首次加载时调用。
- 析构时机：当程序退出时调用（main 函数之后）。
(2) 注意，全局名字空间是一个特殊的名字空间，外面没有包裹任何 namespace 时就属于这种情况，俗称“全局变量”。所以下面这种也属于“在 (全局) 名字空间内”：
Class s; // s 是静态存储周期
static Class s; // s 是静态存储周期
inline Class s; // s 是静态存储周期
(3) 定义在类内的静态成员变量，也就是通过 static 修饰过的成员变量（在类内，static 就影响存储周期了，inline 继续只影响“符号可见性”）
struct Other {
static Class s;
};
Class Other::s; // s 是静态存储周期
struct Other {
inline static Class s; // s 是静态存储周期
};
struct Other {
Class a; // a 不是静态存储周期，而是跟随其所属的 Other 结构体的存储周期
};
- 定义在类内的成员变量（没有 static 的），跟随所属类的存储周期
struct Other {
Class a; // a 跟随 Other 结构体的存储周期
};
Other o; // o.a 是静态存储周期
int main() {
Other o; // o.a 是自动存储周期
Other *p; // p->a 是动态存储周期
}
- 构造时机：当 Other 结构体构造时调用。
- 析构时机：当 Other 结构体析构时调用。
总结
- 自动存储周期 - 函数的局部变量，自动析构
- 动态存储周期 - 通过 new 创建的，delete 时析构
- 静态存储周期 - 全局变量，程序结束时析构
析构函数的逆天大坑
定义了析构函数，就必须删除移动构造函数、移动赋值函数、拷贝构造函数、拷贝赋值函数！
原因很复杂，整个故事要从 boost 当年如何设计出右值引用到图灵的停机问题讲起，讲了你也记不住，只需要记住结论：
如果你要定义析构函数，就必须删除移动构造函数、移动赋值函数、拷贝构造函数、拷贝赋值函数！
虚类的析构函数必须是虚的
-Wnon-virtual-dtor-Wdelete-non-virtual-dtor
TODO: 介绍
临时变量的生命周期是一行
TODO
int main() {
std::string const &s = std::string("hello");
std::cout << s; // OK
}
std::string const &identity(std::string const &s) {
return s;
}
int main() {
std::string const &s = identity(std::string("hello"));
std::cout << s; // BOOM!
}