在一个类中，如果类没有指针成员，一切方便，因为默认合成的析构函数会自动处理所有的内存。但是如果一个类带了指针成员，那么需要我们自己来写一个析构函数来管理内存。在<<c++ primer>> 中写到，如果一个类需要我们自己写析构函数，那么这个类，也会需要我们自己写拷贝构造函数和拷贝赋值函数。

析构函数：

我们这里定义一个类HasPtr，这个类中包含一个int 类型的指针。然后定义一个析构函数，这个函数打印一句话。

HasPtr.h 类的头文件

#pragma once#ifndef __HASPTR__#define __HASPTR__class HasPtr{public: HasPtr(int i,int *p); //HasPtr& operator=(HasPtr&); //HasPtr(const HasPtr&); ~HasPtr(); int get_ptr_value(); void set_ptr_value(int *p); int get_val(); void set_val(int v);private: int val; int *ptr;};#endif // !__HASPTR__

HasPtr.cpp 类的实现

#include "stdafx.h"#include <iostream>#include "HasPtr.h"using namespace std;HasPtr::HasPtr(int i, int *p){ val = i; ptr = p;}int HasPtr::get_ptr_value(){ return *ptr;}void HasPtr::set_ptr_value(int *p){ ptr = p;}int HasPtr::get_val(){ return val;}void HasPtr::set_val(int v){ val = v;}HasPtr::~HasPtr(){ cout << "destructor of HasPtr " << endl;}

ClassWithPointer 类，包含main入口，HasPtr在stack上。

// ClassWithPointer.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。//#include "stdafx.h"#include <iostream>#include "HasPtr.h"using namespace std;int main(){ int temp = 100; HasPtr ptr(2,&temp); cout << ptr.get_ptr_value() << endl; cout << ptr.get_val() << endl; system("PAUSE"); system("PAUSE"); return 0;}

执行该入口方法，发现最后还是打印了析构函数这句话，OK，在main 方法中，stack上定义了一个HasPtr，在main方法退出前，析构函数自动调用了。

如果将HasPtr改为动态对象，也就是放在堆上呢？

ClassWithPointer 类，包含main入口，HasPtr在heap上。

// ClassWithPointer.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。//#include "stdafx.h"#include <iostream>#include "HasPtr.h"using namespace std;int main(){ int temp = 100; //HasPtr ptr(2,&temp); HasPtr *ptr = new HasPtr(2,&temp); cout << ptr->get_ptr_value() << endl; cout << ptr->get_val() << endl; system("PAUSE"); return 0;}

执行一下，发现析构函数没有调用。OK，我们在return 0前面添加一个delete ptr; 析构函数执行了。

所以，这里有两个结论：

• 当一个对象在stack 上时，析构函数自动调用。
• 当一个对象在heap上时，需要调用delete 语句，析构函数才会被执行。
  

现在在析构函数中调用delete 语句来删除指针成员。

头文件不变，HasPtr.cpp 文件代码如下：

#include "stdafx.h"#include <iostream>#include "HasPtr.h"using namespace std;HasPtr::HasPtr(int i, int *p){ val = i; ptr = p;}int HasPtr::get_ptr_value(){ return *ptr;}void HasPtr::set_ptr_value(int *p){ ptr = p;}int HasPtr::get_val(){ return val;}void HasPtr::set_val(int v){ val = v;}HasPtr::~HasPtr(){ cout << "destructor of HasPtr " << endl; delete ptr;}

ClassWithPointer 代码如下：

// ClassWithPointer.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。//#include "stdafx.h"#include <iostream>#include "HasPtr.h"using namespace std;int main(){ int temp = 100; HasPtr ptr(2,&temp); cout << ptr.get_ptr_value() << endl; cout << ptr.get_val() << endl; system("PAUSE"); return 0;}

执行一下，正常打印结束后，抛出错误：

这里说明delete 不能删除stack 上的指针值。

现在在ClassWithPointer传入一个动态指针来测试一下。

// ClassWithPointer.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。//#include "stdafx.h"#include <iostream>#include "HasPtr.h"using namespace std;int main(){int temp = 100;HasPtr ptr(2,&temp);cout << ptr.get_ptr_value() << endl;cout << ptr.get_val() << endl;system("PAUSE");return 0;}

执行后析构函数正常运行。所以这里有两个结论：

• delete 语句不能删除stack 上的指针值。
• delete 语句只能删除heap上的指针值，也就是new 出来的对象。

默认拷贝构造函数和默认赋值操作：

这里我们调用默认的构造函数和默认的赋值操作，看看会出现什么，为了方便查看，我在析构函数中打印了当前对象的地址，以及在main方法中打印了对象地址，这样就可以看到哪个对象调用了析构函数：

HasPtr.cpp 代码如下：

#include "stdafx.h"#include <iostream>#include "HasPtr.h"using namespace std;HasPtr::HasPtr(int i, int *p){ val = i; ptr = p;}int HasPtr::get_ptr_value(){ return *ptr;}void HasPtr::set_ptr_value(int *p){ ptr = p;}int HasPtr::get_val(){ return val;}void HasPtr::set_val(int v){ val = v;}HasPtr::~HasPtr(){ cout << "destructor of HasPtr " << this << endl; delete ptr;}

ClassWithPointer 代码如下：

// ClassWithPointer.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。//#include "stdafx.h"#include <iostream>#include "HasPtr.h"using namespace std;int main(){ int *temp = new int(100); HasPtr ptr(2,temp); cout << "ptr-------------->" << &ptr << endl; cout << ptr.get_ptr_value() << endl; cout << ptr.get_val() << endl; HasPtr ptr2(ptr); cout << "ptr2-------------->" << &ptr2 << endl; cout << ptr2.get_ptr_value() << endl; cout << ptr2.get_val() << endl; HasPtr ptr3 = ptr; cout << "ptr3-------------->" << &ptr3 << endl; cout << ptr3.get_ptr_value() << endl; cout << ptr3.get_val() << endl; system("PAUSE"); return 0;}

运行结果如下，最后还是报错了：

其实程序运行到第二个析构函数时，报错了。报错原因是，ptr 其实已经是pending指针了，因为这个ptr 指针所指向的地址已经被delete了。

不过我们这里最起码可以知道默认的拷贝构造函数和赋值操作，也是会直接复制指针值的，不是指针所指向的值。是指针变量的值，也就是地址。

所以这里引申出来的问题是：如何管理对象中指针成员的内存？ 这个是一个核心问题。

上面的例子，就是默认的方式，但是管理失败了，因为析构函数到最后会删除pending 指针，导致异常发生。

智能指针：

引入一个类U_Ptr，用来管理我们需要在业务对象中需要的指针变量，假设为int *p。头文件如下：

#pragma once#ifndef __UPTR__#define __UPTR__#include "HasPtr.h"#include <iostream>using namespace std;class U_Ptr{ friend class HasPtr; int *ip; size_t use; U_Ptr(int *p):ip(p),use(1) {} ~U_Ptr() { cout << "destruction:"<< *ip << endl; delete ip; }};#endif // !__UPTR__

现在我们的业务对象还是HasPtr。头文件如下：

#pragma once#ifndef __HASPTR__#define __HASPTR__#include "U_Ptr.h"class HasPtr{public: HasPtr(int *p, int i):ptr(new U_Ptr(p)),val(i){} HasPtr(const HasPtr &orgi) :ptr(orgi.ptr), val(orgi.val) { ++ptr->use; cout << "coming into copy construction:" << ptr->use << endl; } HasPtr& operator=(const HasPtr &rhs); ~HasPtr(); int get_ptr_value() const; int get_int() const; void set_ptr(int *p); void set_int(int i);private: U_Ptr *ptr; int val;};#endif // !__HASPTR__

HasPtr.cpp 实现如下：

#include "stdafx.h"#include "HasPtr.h"#include <iostream>using namespace std;HasPtr& HasPtr::operator=(const HasPtr &rhs){ ++rhs.ptr->use; if (--ptr->use == 0) { delete ptr; } ptr = rhs.ptr; val = rhs.val; return *this;}HasPtr::~HasPtr(){ cout << "destruction:" << ptr->use << endl; if (--ptr->use == 0) { delete ptr; }}int HasPtr::get_ptr_value() const{ return *ptr->ip;}int HasPtr::get_int() const{ return val;}void HasPtr::set_ptr(int *p){ ptr->ip = p;}void HasPtr::set_int(int i){ val = i;}

测试类如下：

// SmartPointer.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。//#include "stdafx.h"#include "HasPtr.h"#include <iostream>using namespace std;int main(){ int *temp = new int(100); HasPtr ptr(temp,22); cout << "ptr------------>" << endl; cout << ptr.get_ptr_value() << endl; cout << ptr.get_int() << endl; HasPtr ptr2(ptr); cout << "ptr2------------>" << endl; cout << ptr2.get_ptr_value() << endl; cout << ptr2.get_int() << endl; system("PAUSE"); return 0;}

我们把U_Ptr 叫做智能指针，用于帮我们管理需要的指针成员。我们的业务对象HasPtr对象包含一个智能指针，这个指针在HasPtr 对象创建时创建，智能指针的use 变量用来记录业务对象HasPtr对象被复制了多少次，也就是说，有多少个相同的指针指向了ptr所指向的地方。如果要记录HasPtr对象一共有多少个一样的，那么就需要在拷贝构造函数和赋值操作处进行对use变量加一操作，在析构函数处进行减一操作。当减到0时，删除指针。