[c++]关于拷贝构造函数和析构函数执行次数的思考
前言
最近在学习C++的类如何构造,在W3Cschool上看到关于拷贝构造函数的一个例子,记录一下。
案例背景
这篇文章大致是构造了如下的一个Line
类:
class Line{
public:
int getLength(void);
Line(int len); // 简单构造函数
Line(const Line &obj); // 拷贝构造函数
~Line(); // 析构函数
private:
int *ptr; //指向length
};
其中构造函数和析构函数的定义如下:
- 简单构造函数:
Line::Line(int len){
cout<< "Normal constructor allocating ptr." <<endl;
// 为指针分配内存
ptr = new int;
*ptr = len;
}
- 拷贝构造函数:
Line::Line(const Line &obj){
cout<< "Copy constructor allocating ptr." <<endl;
ptr = new int;
// copy the value
//这里右式的运算顺序是先获取obj.ptr,再用"*"取值.
//因为是复制值,而不是复制地址,所以"="两边都要加上"*",
//否则,多个Line对象的长度都会被绑定到一起。
*ptr = *obj.ptr;
}
- 析构函数(在对象被销毁时执行):
Line::~Line(void){
cout<< "Freeing memory!"<<endl;
delete ptr;
}
- 获取
Line
对象的长度,直接返回指针指向的int
类型数据
int Line::getLength(void){
return *ptr;
}
- 定义一个
display
函数,用于输出Line
对象的长度:
void display(Line obj){
cout<< "Length of line : "<<obj.getLength() <<endl;
}
正文
对于以下main
函数的内容:
int main(){
Line line1(10);
Line line2(line1); //这里调用了拷贝构造函数
display(line1);
display(line2);
return 0;
}
预期的输出是:
Normal constructor allocating ptr.
Copy constructor allocating ptr.
Length of line : 10
Length of line : 10
Freeing memory!
Freeing memory!
但实际输出是:
拷贝构造函数和析构函数被调用了好几次
Normal constructor allocating ptr.
Copy constructor allocating ptr.
Copy constructor allocating ptr.
Length of line : 10
Freeing memory!
Copy constructor allocating ptr.
Length of line : 10
Freeing memory!
Freeing memory!
Freeing memory!
分析
在设置断点和调试代码之后,发现原因:
- display函数的函数参数是值传递,也就是说在调用时会创建函数参数(Line对象)的副本,并且display函数执行完之后,副本会被删除。
- 也就是说,每执行一次display函数,都会触发对拷贝构造函数和析构函数的调用,就会输出如下的文本:
Copy constructor allocating ptr.
Length of line : 10
Freeing memory!
- 而输出结尾的两个
Freeing memory!
是由于C/C++
的局部变量是存储在栈区stack
的。栈区由编译器自动分配和释放内存。 - 当程序执行到
return 0;
的时候,局部变量line1
和line2
被销毁,故析构函数被调用。 - 并且需要注意的是,这两个输出的顺序是:
Freeing memory! --> 对应line2的销毁
Freeing memory! --> 对应line1的销毁
- 这是因为变量是存储在栈区中的,遵循FILO(First In, Last Out)的顺序。