模板类的析构函数

基础概念

模板类的析构函数是模板类中用于清理对象资源的特殊成员函数。当模板类对象生命周期结束时（如离开作用域或被显式删除），析构函数会被自动调用。

与普通类的析构函数类似，模板类的析构函数：

名称由波浪号(~)后接类名构成
没有返回类型
不接受任何参数
不能被重载

析构函数声明与定义

对于模板类，析构函数的声明和定义需要遵循模板的语法规则：

template <typename T>
class MyTemplateClass {
public:
    ~MyTemplateClass();  // 析构函数声明
    // ... 其他成员
};

// 析构函数定义
template <typename T>
MyTemplateClass<T>::~MyTemplateClass() {
    // 清理资源的代码
}

特性与优势

自动资源管理：确保模板类对象使用的资源被正确释放
类型安全：析构函数会根据模板实例化的具体类型进行适当的清理
可定制性：可以为不同的模板参数特化析构函数
RAII支持：支持资源获取即初始化(RAII)范式

常见问题与解决方案

问题1：虚析构函数缺失

现象：通过基类指针删除派生类对象时，如果基类析构函数非虚，可能导致派生类部分未被正确清理。

解决方案：如果模板类可能被继承，应将析构函数声明为虚函数：

template <typename T>
class Base {
public:
    virtual ~Base() = default;  // 虚析构函数
};

问题2：资源泄漏

现象：模板类管理的资源（如动态内存、文件句柄等）未被正确释放。

解决方案：确保析构函数中释放所有资源：

template <typename T>
class ResourceHolder {
    T* resource;
public:
    ~ResourceHolder() {
        delete resource;  // 确保释放资源
    }
};

问题3：异常安全问题

现象：析构函数抛出异常可能导致程序终止。

解决方案：析构函数应尽量避免抛出异常：

template <typename T>
class SafeContainer {
    std::vector<T> data;
public:
    ~SafeContainer() noexcept {  // 使用noexcept
        try {
            // 清理代码
        } catch (...) {
            // 记录错误但不抛出
        }
    }
};

应用场景

智能指针：如std::unique_ptr和std::shared_ptr使用模板析构函数管理资源
容器类：STL容器使用模板析构函数清理元素
资源管理类：如文件句柄、网络连接等资源的自动管理
工厂模式：通过模板析构函数确保创建的对象被正确销毁

高级用法

析构函数特化

可以为特定类型特化析构函数：

template <>
MyTemplateClass<SpecialType>::~MyTemplateClass() {
    // 针对SpecialType的特殊清理逻辑
}

使用`=default`和`=delete`

template <typename T>
class DefaultDestructor {
public:
    ~DefaultDestructor() = default;  // 使用编译器生成的析构函数
};

template <typename T>
class NonDestructible {
public:
    ~NonDestructible() = delete;  // 禁止析构
};