C++：析构函数在作用域结束之前被调用？

Question

我遇到了一个问题，即使析构函数在子程序范围之外定义，也会在子程序结束时调用类的析构函数。

以下是展示我的问题的最小代码：

#include <iostream>
using namespace std;

class Foo {
private:

    double *array;

public:

Foo(int N) {
   array = new double[N];
   for (int i=0; i<N; i++) {
       array[i]=0;
   }
}

~Foo() {
   delete[] array;
}
};

void subroutine(Foo x) {
   cout << "Hello!" << endl;
}

int main() {
   Foo bar(10);
   subroutine(bar);
   subroutine(bar);
}

现在，即使对象bar的作用域应该是整个main()函数，它的析构函数在第一个子例程完成后也会被调用？这意味着当我调用第二个子例程时，析构函数再次被调用，导致内存泄漏。

我发现通过在子例程中引用调用可以解决此问题，但我对此修复并不满意，因为我不明白为什么一开始它不能正常工作。有人能为我解释一下吗？

谢谢。

- Plog

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根据您的析构函数，您需要定义或删除Foo的复制构造函数和复制赋值运算符。搜索“三法则”。 - CB Bailey

“类的析构函数被调用” - 你会发现，如果你始终区分一个 类 和一个 对象，随着时间的推移，事情会变得更加清晰。析构函数是在对象上调用的，而不是在类上调用的。 - Pete Becker

Answer 1

你正在将一个 Foo 通过值的方式传递给 subroutine 函数。这意味着它有自己的副本，在退出其作用域时被销毁。

void subroutine(Foo x) {
   // x is a new Foo here. It will get destroyed on exiting scope,
   // resulting in a destructor call
}

你的主要问题在于没有实现一个拷贝构造函数，因此动态分配的数组没有被拷贝（只有指向它的指针被复制了）。所以，当你拷贝Foo对象时，每个拷贝都指向同一个数组。而且每个拷贝都会试图销毁它。

你应该遵循三法则并实现一个赋值运算符和一个拷贝构造函数，使数组进行“深度拷贝”，这样每个Foo对象都拥有自己的数组。

- juanchopanza

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啊，谢谢您的快速回复！是的，我注意到通过引用调用可以解决问题，但我不知道为什么，感谢您的解释！ - Plog

@user1722882：实际上，最好使用std::vector并完全删除您的析构函数。重新实现标准库容器可能对于体育运动来说很不错，但当它不是练习/工作的主要目的时...它只会降低您的生产力。 - Matthieu M.

Answer 2

您将bar按值传递给子程序，因此会创建一个副本。为避免创建副本，请按引用传递：

void subroutine(Foo& x)
{
    cout << "Hello!" << endl;
}

您可以通过将复制构造函数和复制赋值运算符声明为private来防止意外复制您的类，如下所示：

class Foo {
private:

    double *array;

    Foo(const Foo&);
    Foo& operator=(const foo&);

public:
    ...
};

然后你会遇到编译错误。如果你确实需要能够复制你的类，那么你实际上需要实现这些函数来执行“深拷贝”（最好使用std::vector<float>来管理内存，包括安全复制）。

- user213313

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使用C++11，最好将它们声明为“deleted”。 - Francesco Dondi

Answer 3

当您调用void subroutine(Foo x) {时，您的对象bar会被复制（因此在函数完成后析构函数会被调用）。

尝试使用：void subroutine(Foo &x) {，它应该可以很好地工作。

- Vyktor

Answer 4

你遇到的问题是你正在按值传递你的对象：

void subroutine(Foo x) {

每次调用它时，都会创建一个临时对象并调用您的对象的复制构造函数/析构函数。

- Benj