为什么自动对象的析构函数被调用两次？

Why is automatic object's destructor called twice?

本文关键字：两次 调用 对象 析构函数 为什么      更新时间：2023-10-16

我正在努力理解自动物体的构造/破坏。我遇到了一些在我看来可疑的代码，所以我写了自己的版本来理解它。简而言之，原始代码包括一个函数，该函数返回了该函数的本地对象（一个自动对象）。这对我来说似乎不安全，所以我写了这个程序来探索它：

#include <stdio.h>
class Phantom
{
private:
    static int counter;
    int id;
public:
    Phantom()
    {
        ++counter;
        id = counter;
        printf("Phantom %d constructed.n", id);
    };
    virtual ~Phantom()
    {
        printf("Phantom %d destructed.n", id);
    };
    void speak()
    {
        printf("Phantom %d speaks.n", id);
    };
};
int Phantom::counter = 0;
Phantom getPhantom()
{
    Phantom autoPhantom;
    return autoPhantom; // THIS CAN'T BE SAFE
}
int main()
{
    Phantom phantom;
    phantom = getPhantom();
    phantom.speak();
    return 0;
}

我得到这个输出：

幻影1构建。幻影2已构建。幻影2已销毁。幻影2已销毁。幻影2说话

让我困惑的是输出中的第四行

当输入main时，幻影1会自动构建。

当输入getPhantom时，幻影2会自动构建。

当getPhantom退出时，Phantom 2会自动销毁（这就是为什么我认为从getPhantom返回它是不安全的）。

但在那之后，我感到困惑。根据调试器的说法，getPhantom在第四行输出出现之前已经返回。当第二次调用Phantom的析构函数时，调用堆栈如下：

main~幻影

在一种管理语言中，我可以看到这句话：

phantom = getPhantom();

会摧毁幻影1，但不会触及幻影2。这是C++，而不是Java。

是什么导致第二次调用幻影2的析构函数？

返回一份副本。因此，getPhantom()中的变量在作用域的末尾被销毁，剩下的是其id为2的副本。这是因为在返回时，它调用复制构造函数（也是默认构造函数），而复制构造函数不会增加id。

您忘记了正确解释：

  1. 复制构造函数。

  2. 赋值运算符。

在这两种情况下，您最终都会得到多个具有相同id的对象，两个对象最终都会在其析构函数中打印相同的id。在复制构造函数的情况下，构造函数中不会打印任何消息，因为您没有定义自己的复制构造函数。在赋值运算符的情况下，构造函数中分配的id会被另一个对象的重复id覆盖。这就是这里发生的事情：

phantom = getPhantom();

因此，您的会计核算会出错。

我将评论您对返回具有自动存储的对象不安全的担忧：

Phantom getPhantom()
{
    Phantom autoPhantom;
    return autoPhantom; // THIS CAN'T BE SAFE
}

如果这样做不安全，那么C++将毫无用处，你不认为吗？要查看我在说什么，只需将类型替换为。。。比如int:

int getPhantom()
{
    int autoPhantom = 0;
    return autoPhantom; // How does this look to you now?
}

需要明确的是：这是非常安全的，因为您正在返回值（即对象的副本）。

不安全的是返回这样一个对象的指针或引用：

int* getInt()
{
   int a = 0;
   return &a;
}

幻影autoPhantom；

return autoPhantom；//这不可能是安全的

它非常安全。函数是按值返回对象，也就是说，将制作并返回一个副本（可能被"返回值优化"（RVO）所忽略）。

如果函数返回了一个指向局部变量的引用或指针，那么你是对的，它是不安全的。

"额外"析构函数调用的原因只是局部变量被销毁，然后返回的副本被销毁。

与其质疑这样简单的代码是否会破坏一个从未构建过的对象，或者两次破坏某个对象，不如考虑对象更有可能是构建过的，每个对象只被破坏一次，但你没有准确地跟踪构建和破坏。

现在想想在C++中构造对象的其他方法，并考虑如果在任何时候使用复制构造函数会发生什么。然后考虑如何从函数返回本地对象，以及是否使用了复制构造函数。

如果你想改进你的测试代码，打印出析构函数中this指针的值，你会发现你给每个对象一个ID的尝试是有缺陷的。您有多个具有不同标识（即内存中的地址）但具有相同"ID"的对象。

将这样的代码添加到您的类中：

Phantom& operator=(const Phantom& inPhantom)
{
    printf("Assigning.n");
}

你会看到第二个物体没有被摧毁两次。解释更为简单。在赋值操作中，第一个对象将其所有字段值更改为第二个对象的值，但它不会被销毁。它仍然是第一个物体。您更新的示例：http://cpp.sh/6b4lo

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