面试题：C++类缺省函数中析构函数在对象生命周期管理中的作用

Question

在C++类中，简述缺省析构函数在对象生命周期结束时所执行的操作，以及当类中包含动态分配的资源时，为何需要自定义析构函数而不能依赖缺省析构函数？

Answer 1

缺省析构函数在对象生命周期结束时的操作

1. 栈上成员变量：
   • 对于在类中定义的栈上成员变量（例如基本数据类型、其他类对象等），缺省析构函数会按成员变量声明的逆序调用它们各自的析构函数（如果有）。例如，如果类中有一个 int 类型成员变量 a 和一个自定义类 MyClass 的对象成员 obj，当对象生命周期结束，先调用 obj 的析构函数（如果 MyClass 定义了析构函数），然后释放 a 占用的空间（int 类型不需要显式释放空间）。
2. 释放对象占用的内存：
   • 缺省析构函数会释放对象本身占用的内存空间。例如，当在栈上定义一个类对象 MyClass obj;，当 obj 生命周期结束，缺省析构函数会释放 obj 在栈上占用的空间；如果是在堆上通过 new 创建的对象 MyClass* ptr = new MyClass();，当 delete ptr; 执行时，缺省析构函数会释放 ptr 指向的堆内存空间（对象本身占用的部分）。

当类中包含动态分配的资源时需要自定义析构函数的原因

1. 内存泄漏问题：
   • 缺省析构函数不会自动释放通过 new、malloc 等动态分配的资源。例如，类中定义了一个指针成员 int* data = new int[10];，缺省析构函数不会执行 delete[] data;，这就导致这部分动态分配的内存无法释放，造成内存泄漏。随着程序的运行，不断地动态分配内存而不释放，最终会耗尽系统内存资源。
2. 资源管理问题：
   • 除了内存资源，像文件句柄、网络连接等其他动态分配的资源，缺省析构函数也不会进行适当的清理。例如，如果类在构造函数中打开了一个文件 file.open("test.txt");，缺省析构函数不会关闭这个文件，可能导致文件描述符泄漏，影响系统对文件资源的管理。因此，为了正确释放这些动态分配的资源，需要自定义析构函数，在析构函数中编写代码来释放内存、关闭文件、断开网络连接等操作。