C++对象的生命周期详细解读

小灰灰 2024-04-20 05:17 51阅读 0赞

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#### 文章目录 ####

*  前言
 *  一、什么是生命周期？
 *  二、对象类型
 *   *  1.局部对象（local object）
     *  2.名字空间对象和类静态对象（namespace object，static class object）
     *  3.局部静态对象（local static object）
     *  4.自由存储空间对象（free-store object）
     *  5.临时对象
 *  三、很重要
 *  总结

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## 前言 ##

我们写C++就不可避免需要用到变量，用到变量就要知道生命周期原则，要不然写的代码自带bug，崩盘只是迟早的事。

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## 一、什么是生命周期？ ##

生命期顾名思义就是出生到死亡的这个时间。放到C++的对象上就是从对象被创建开始到对象被回收结束这么一个过程。

## 二、对象类型 ##

前面已经说了生命周期是相对于对象来说的，要讲解生命期必须围绕着对象的类型来说，不同类型的对象生命期是完全不一样的。

### 1.局部对象（local object） ###

又称`自动对象`（automatic object），在程序执行到`对象定义的位置时创建`，在程序执行到`对象的作用域末尾时被回收`。

代码如下（示例）：

#include <iostream>
    
    class Demo {
        
    public:
        Demo() {
         std::cout << "Demo" << std::endl; }
    
        ~Demo() {
         std::cout << "~Demo" << std::endl; }
    };
    
    void test() {
        
        Demo d;//对象定义的位置
    }
    
    int main() {
        
        test();
    }

为了方便演示，增加了自定义构造和析构。  
执行结果：  
Demo  
~Demo

### 2.名字空间对象和类静态对象（namespace object，static class object） ###

在`程序开始时`（main之前）被`创建`，在`程序结束后`（main之后）被`销毁`。

代码如下（示例）：

#include <iostream>
    
    class Demo {
        
    public:
        Demo() {
         std::cout << "Demo" << std::endl; }
    
        ~Demo() {
         std::cout << "~Demo" << std::endl; }
    };
    
    namespace WebCore {
        
        Demo d;
    }
    
    
    int main() {
        
        std::cout << "main start" << std::endl;
        std::cout << "main end" << std::endl;
    }

正确执行后打印：  
Demo  
main start  
main end  
~Demo

### 3.局部静态对象（local static object） ###

在程序执行到对象被`定义的位置创建`，在`程序结束后销毁`（main结束后）。  
示例：

#include <iostream>
    
    class Demo {
        
    public:
        Demo() {
         std::cout << "Demo" << std::endl; }
    
        ~Demo() {
         std::cout << "~Demo" << std::endl; }
    };
    
    
    void test() {
        
        static Demo d;//对象定义的位置
    }
    
    
    int main() {
        
        std::cout << "main start" << std::endl;
        test();
        std::cout << "main end" << std::endl;
    }

执行结果：  
main start  
Demo  
main end  
~Demo

### 4.自由存储空间对象（free-store object） ###

用`new创建`，用`delete销毁`。这个没有明确的作用域，主要是看对象创建的位置。

示例：

#include <iostream>
    
    class Demo {
        
    public:
        Demo() {
         std::cout << "Demo" << std::endl; }
    
        ~Demo() {
         std::cout << "~Demo" << std::endl; }
    };
    
    
    void test() {
        
        Demo *demo = new Demo;
        delete demo;
    }
    
    
    int main() {
        
        std::cout << "main start" << std::endl;
        test();
        std::cout << "main end" << std::endl;
    }

执行结果：  
main start  
Demo  
~Demo  
main end

可以看到，销毁是在`test`执行结束之后，和`static对象`的`main`执行结束销毁有严格区别！

### 5.临时对象 ###

由`特定的子表达式创建`，在`完整表达式求值完毕后销毁`。  
示例：

#include <iostream>
    
    class Demo {
        
    public:
        Demo() {
         std::cout << "Demo" << std::endl; }
    
        ~Demo() {
         std::cout << "~Demo" << std::endl; }
    };
    
    
    void test() {
        
        if (true) {
        
            Demo demo;
        }
    }
    
    
    int main() {
        
        std::cout << "main start" << std::endl;
        test();
        std::cout << "main end" << std::endl;
    }

执行结果：  
main start  
Demo  
~Demo  
main end  
其实，再细化的话，在`if语句结束就销毁`了。

## 三、很重要 ##

我们看到了出现了很多静态对象，其中`局部静态对象`值得多说一句。这种静态对象生命周期直到main结束后才回收，而且作用域只在定义它的函数中。也就是说你在函数外面是不能访问它的，如果你定义的是自动内存那么不用操心它的回收问题，如果你是new出来的堆内存，那么你要小心了，如果你把它遗忘了，那它的内存就不会自动回收了，需要借助delete来回收。

当然，程序结束之后那些没有回收的内存其实也会被`系统回收掉`，只不过最好还是使用`new+delete`的搭配，不要投机取巧!

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## 总结 ##

1、掌握这三种对象的生命期就可以写出没有bug的代码了，前提是`深刻理解`。