C++析构函数：是否存在未定义行为？

Question

考虑以下代码段：

#include<iostream>
#include<string>

class A
{
    private:
        char name[10];

    public:
        A() { }
        A(const char *str)
        {
            strcpy(name, str);
            std::cout<<name<<" constructed"<<endl; 
        }
        ~A()
        {
           std::cout<<name<<" destructed"<<endl;
        }
};

int main()
{
   A a("a");
   A b("b");
   return 0;
}

以下程序的输出结果为：

a constructed
b constructed
b destructed
a destructed

我对以上代码的唯一解释是，由于a之后创建了b，因此b应该在栈中存储在a之上。现在当主函数完成时，b先被弹出，然后是a，因此它的析构函数先被调用，然后是a的析构函数。

我的问题是：我这样想是正确的吗？还是以上情况是未定义行为，可能因编译器而异？

- Ravi Gupta

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如果不是这样的话，如果'b'在这里存储了对'a'的引用，在b的析构函数中访问该'a'将会导致未定义的行为。 - mfontanini

我认为您将未定义行为和未指定行为混淆了。 - Luchian Grigore

它因此被称为“堆栈”。先进者，后出。 - juanchopanza

@juan 实际上，调用栈在概念上存储堆栈帧（或“激活记录”）。这些以LIFO方式处理，而不一定是单个堆栈帧的元素。 - Konrad Rudolph

@KonradRudolph 很有趣。您有例子说明堆栈帧的元素不按LIFO顺序处理是有意义的情况吗？ - juanchopanza

@juan 不是的，因为生命周期限制仍然很重要（请参见mfontanini上面的评论）。我只是认为这是巧合，并与调用堆栈作为堆栈无关。或者说，它是一个不同的抽象层，尽管从处理器架构实现的角度来看当然是有意义的（这是一种非常有效的处理存储的方式）。 - Konrad Rudolph

Answer 1

对象在自动内存（栈）中创建的顺序与销毁顺序相反，这在标准中得到了充分的说明。

C++03 15.2. 构造函数和析构函数

1. [...] 自动对象的销毁顺序与它们的构造完成顺序相反。

- Luchian Grigore

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破坏它们的逆序，有特定的原因吗？C++标准规定了这样做吗？ - Ravi Gupta

@RaviGupta 是的，标准是这样规定的。 - Luchian Grigore

还可以想象这样一种情况，当您创建对象并将指针或引用传递给下一个对象时。如果销毁顺序未定义或与构造完全相同，则第二个对象将具有无效的指针或引用，这会使编程变得复杂。 - Greg

@greg：我明白你的意思，但为了更清楚地表达，请提供一个例子。 - Ravi Gupta

请注意，在表达式的求值过程中创建的临时对象遵循相同的规则：它们的创建可能不遵循任何特定顺序（函数参数的求值顺序未指定），但它们仍将按照相反的构造顺序被销毁。 - Matthieu M.

Answer 2

以下是需要翻译的内容：

为什么销毁顺序很重要（应该与创建顺序相反）

class Foo
{
public:
  void foo() { /* ... */ }
};

class Bar
{
public:
   Bar(Foo const & foo) foo(foo) {}
   virtual ~Bar() { this->foo.foo(); }

   Foo const & foo;
};

int main()
{
  Foo foo;
  Bar bar(foo);
  // if foo gets destroyed before bar, then bar will call method foo() on invalid reference in its destructor
  // it is much more convenient to have bar destroyed before foo in such cases
}

- Greg