在 C++ 中从构造函数显式调用析构函数是不好的做法吗？

Question

我通常不会显式调用析构函数。但我正在设计 TCP 服务器类，它看起来像这样：

class Server {
public:
    Server() {
        try {
            WSADATA wsaData;
            if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData))
                throw std::runtime_error("WSAStartup function failed.");
            ...

            if ((m_scListener = socket(pAddr->ai_family, pAddr->ai_socktype, pAddr->ai_protocol)) == INVALID_SOCKET)
                throw std::runtime_error("'socket' function failed.");
            ...
        }
        catch (std::exception& ex) {
            this->~Server();
            throw;
        }
    }

    ~Server() {
        if (m_scListener != INVALID_SOCKET) {
            closesocket(m_scListener);
            m_scListener = INVALID_SOCKET;
        }
        WSACleanup();
    }
private:
    SOCKET m_scListener = INVALID_SOCKET;
}

上面的代码是否被认为是不好的做法或设计？推荐的设计方法是什么？我是这样写的，因为构造函数不能返回 NULL。我应该将构造函数设为私有，并编写创建 Server 类实例的静态方法吗？

===== U P D A T E =====

好的，总结一下答案，我得出了这个结论：

• 显式调用析构函数通常不是一个好主意，即使它按预期工作，这是不寻常的，其他将处理您的代码的 C++ 程序员可能会对这种方法感到困惑。所以最好避免显式调用析构函数。

• 将我原来的 RAII 类分解为微型 RAII 类看起来是一个不错的解决方案。但我担心我的真实代码中有太多 API 调用需要清理（closesocket、CloseHandle、DeleteCriticalSection 等）。其中一些只被调用一次并且从未被重用，并且将它们全部移动到单独的 RAII 类对我来说似乎太狂热了。这也会增加我的代码。

• 在我看来，最有帮助的答案来自 MM：

更好的解决方案是将初始化代码保留在 构造函数，并在抛出前调用清理函数。

按照 M.M 的建议，我以这种方式重写了我的代码：

class Server {
public:
    Server() {
        WSADATA wsaData;
        if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData))
            ThrowError("WSAStartup function failed.", true);
        ...

        if ((m_scListener = socket(pAddr->ai_family, pAddr->ai_socktype, pAddr->ai_protocol)) == INVALID_SOCKET)
            ThrowError("'socket' function failed.", true);
        ...
    }

    ~Server() { CleanUp(); }

private:
    SOCKET m_scListener = INVALID_SOCKET;

    void ThrowError(const char* error, bool cleanUp) {
        if (cleanUp)
            CleanUp();
        throw std::runtime_error(error);
    }

    void CleanUp() {
        if (m_scListener != INVALID_SOCKET) {
            closesocket(m_scListener);
            m_scListener = INVALID_SOCKET;
        }
        WSACleanup();
    }
};

我相信这个设计遵循 RAII 模式，但只有一个类而不是 3-4 个微 RAII 类。

Answer 1

在 C++ 中从构造函数显式调用析构函数是不好的做法吗？

是的。如果你调用一个尚未构造的对象的析构函数，程序的行为是不确定的。

有未定义的行为是一件坏事。应尽可能避免。

---

推荐的设计方法是什么？

遵循单一职责原则 (SRP)，资源获取即初始化 (RAII) 模式。

尤其是你的Server 有太多的责任。您应该创建一个单独的类来管理套接字。在该类的构造函数中调用scoket，在析构函数中调用那个类，调用closesocket。保持包含的套接字始终有效（可关闭）或INVALID_SOCKET 的类不变量，并且如果有效并且永远不会泄漏（即，在没有先关闭的情况下永远不会覆盖该值），则始终是唯一的。这是 RAII 模式。

为 wsa 数据创建一个类似的包装器。

在Server 中，存储这些包装器类型的成员。 Server 不需要自定义析构函数或其他特殊成员函数，因为它们由管理自己的成员处理。

Answer 2

只能由完全构造的对象调用析构函数。

您可以创建一个 Init() 和 CleanUp() 函数，而不是将设置代码放在构造函数中。这也将使您的 Server 对象更快地构建。

class Server {
public:
    Server() = default;

    bool Init() {
      try {
            WSADATA wsaData;
            if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData))
                throw std::runtime_error("WSAStartup function failed.");
            ...

            if ((m_scListener = socket(pAddr->ai_family, pAddr->ai_socktype, pAddr->ai_protocol)) == INVALID_SOCKET)
                throw std::runtime_error("'socket' function failed.");
            ...
            return true;
        }
        catch (std::exception& ex) {
            return false;
        }
    }

    void CleanUp() {
        if (m_scListener != INVALID_SOCKET) {
            closesocket(m_scListener);
            m_scListener = INVALID_SOCKET;
        }
        WSACleanup();
    }

    ~Server() {
      CleanUp();
    }

private:
    SOCKET m_scListener = INVALID_SOCKET;
};

调用方代码：

Server server;
if (!server.init()) {
   server.CleanUp();
}

Answer 3

推荐的设计方法是什么？

我会说：更多的 RAII。比如：

class WSARaii
{
public:
    WSARaii()
    {
        if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData))
            throw std::runtime_error("WSAStartup function failed.");
    }
    ~WSARaii()
    {
        WSACleanup();
    }
    WSARaii(const WSARaii&) = delete;
    WSARaii& operator =(const WSARaii&) = delete;

private:
    WSADATA wsaData;
};

class Socket
{
public:
    Socket(..) : m_scListener(socket(pAddr->ai_family, pAddr->ai_socktype, pAddr->ai_protocol) {
        if (m_scListener == INVALID_SOCKET)
            throw std::runtime_error("'socket' function failed.");
    }
    ~Server() {
        if (m_scListener != INVALID_SOCKET) {
            closesocket(m_scListener);
        }
    }
private:
    SOCKET m_scListener
};

最后

class Server {
public:
    Server() : wsa(), socket(..) {}

private:
    WSARaii wsa;
    Socket socket;
};

Answer 4

我不知道在技术层面上会发生什么，但看起来不太好。我建议不要这样做。在您的班级中使用单独的 Init() 方法初始化高级系统（如网络等）要容易得多且不易出错的 IMO。这样您就可以安全地创建一个实例，调用其Init() 方法，检查结果，并在失败时调用delete（或调用Destroy()，或两者兼而有之）。

我只会在构造函数内部分配默认值，并让外部代码使用delete 调用您的析构函数。

Answer 5

上面的代码是否被认为是不好的做法或设计？

是的，显式调用构造函数或析构函数几乎总是错误的，除了极少数情况，这不是那个。

推荐的设计方法是什么？

推荐的方法是使用 RAII。在这种情况下，您可以将std::unique_ptr 与调用closesocket() 等的自定义删除器一起使用。或者您可以创建自己的包装器。然后您就可以安全地抛出异常并确保初始化的资源得到正确清理。

Answer 6

看看你的设计，你在构造函数的socket()调用中有这段代码：

pAddr->ai_family, pAddr->ai_socktype, pAddr->ai_protocol.

如果Server 类的用户想要使用不同的套接字类型、协议等。在socket() 打开之前？它们没有追索权，因为它们被锁定在您在 pAddr 中使用的值中（您从未提及从何处获取这些值，但它们肯定是在 Server 构造函数之前或内部设置的）。

如果您将这些套接字参数设置为类的单个成员，则会打开类设计，因此无需调用对析构函数的错误调用，因为构造函数不会参与调用 socket()甚至WSAStartup。

class Server 
{
    public:
        void set_family(int family) { m_family = family; }
        //.. other setters

        void start()
        {
            WSADATA wsaData;
            if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData))
                throw std::runtime_error("WSAStartup function failed.");

            if ((m_scListener = socket(m_family, m_type, m_protocol)) == INVALID_SOCKET)
                throw std::runtime_error("'socket' function failed.");
        }

        void stop()  
        {
            if (m_scListener != INVALID_SOCKET) 
            {
                closesocket(m_scListener);
                m_scListener = INVALID_SOCKET;
            }
            WSACleanup();
        }

        ~Server() noexcept
        {
           try 
           { 
              stop();
           }
           catch(...) { } // add any additional catches above this, 
                          // but make sure no exceptions escape the destructor
       }  

    private:
        SOCKET m_scListener = INVALID_SOCKET;
        int m_family = AF_INET;
        int m_type = SOCK_STREAM;
        int m_protocol = IPPROTO_TCP;
 };

这（对我来说）是一个更干净、更灵活的接口，不需要显式调用析构函数。 WinSock 的实际初始化和到套接字的连接只在start() 调用中完成。

此外，socket 的参数是初始化为基本值的成员变量，但可以在调用Server::start() 之前使用set... 函数进行更改。

另一个添加是Server 的析构函数中的try/catch。请注意，这样做是为了确保可以抛出的任何内容都不会逃脱析构函数调用，否则将调用 std::terminate。