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Author: archibate

slides/design/dtor.md

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+# 深入浅出析构函数
+
+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。
+
+```cpp
+struct Class {
+    Class() {
+        puts("构造函数");
+    }
+
+    ~Class() {
+        puts("析构函数");
+    }
+};
+```
+
+```cpp
+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。
+
+1. 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”
+
+```cpp
+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。
+
+2. 动态存储周期，这种变量通过 new 来创建。俗称“堆上”或“堆对象”
+
+```cpp
+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。
+
+3. 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）
+
+```cpp
+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”：
+
+```cpp
+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”）
+
+```cpp
+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
+};
+```
+
+4. 定义在类内的成员变量（没有 static 的），跟随所属类的存储周期
+
+```cpp
+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
+
+```cpp
+```
+
+## 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**！