关于这段程序的几个疑问

Question

老师，您好，我刚刚学完咱们这个课程的基础部分，我写了一个这样的小程序，
目的是为了对一个vector求均值时，避免重复计算，程序如下：

#include <vector>
#include <iostream>

class Q {
public:
    Q(): sum_(nullptr), mean_(nullptr) {}
	void Append(double &i) {
		data_.push_back(i);
	}
	double Sum() {
		if (sum_ == nullptr) {
            std::cout << "求和..." << std::endl;
			double temp = 0;
			for (auto it=data_.begin(); it!=data_.end(); it++) {
				temp += (*it);
			}
			sum_ = new double(temp);
		}
        return *sum_;
	}
    double Mean() {
        if (mean_ == nullptr) {
            std::cout << "求均值..." << std::endl;
            mean_ = new double(Sum() / data_.size());
        }
        return *mean_;
    }
	void Clean() {
		if (sum_ != nullptr) {
			delete sum_;
			sum_ = nullptr;
		}
        if (mean_ != nullptr) {
            delete mean_;
            mean_ = nullptr;
        }
	}
	~Q() {
		Clean();
	}
private:
    std::vector<double> data_;
    double *sum_;
    double *mean_;
};


int main() {
	Q q;
	double d1 = 1.0;
	double d2 = 2.0;
	double d3 = 3.0;
	double d4 = 4.0;
	q.Append(d1);
	q.Append(d2);
	q.Append(d3);
	q.Append(d4);
	std::cout << q.Mean() << std::endl;
	std::cout << q.Mean() << std::endl;
}

我有这样几个问题：

问题1

对于Sum方法和Mean方法，由于方法内部计算出来的结果，需要在函数外部用到，是否必须使用new在堆区进行创建？

问题2

1. 一个类的析构方法是否是为了删除该类在堆区产生的变量？
2. 如果一个类没有在堆区创建变量，是否可以不写析构方法或者写一个空方法？

例如：

class A1 {
public:
    A1() {
        i = 1;
        j = 2;
    }
private:
    int i;
    int j;
}
class A2 {
public:
    A2() {
        i = new int(1);
        j = new int(2);
    }
    ~A2() {
        delete i;
        i = nullptr;
        delete j;
        j = nullptr;
    }
private:
    int *i;
    int *j;
}

A1因为没有堆区的变量，不写析构方法不会造成内存泄漏，而A2则必须写。

问题3

Append方法由于参数是一个引用，直接这样调用不行：

q.Append(5.0);

而必须这样：

double d5 = 5.0;
q.Append(d5);

有没有什么好方法能够避免临时变量d5？

Answer 1

quickzhao 2022-12-12 14:42:45

问题1： 这里没必要使用指针类型来定义sum和mean，这二者本身使用值类型就可以完成计算操作，这样不需要出现new；

问题2： 析构函数不仅仅是处理堆空间释放的问题，它可能包括系统中的文件句柄，数据库连接池等资源释放，所以一般来说析构函数是需要定义的；

问题3： 对于你这里的Append操作，它仅仅是添加一个double类型的值，其实不需要使用引用就可以；引用多数是在自定义的class对象中，用以节省空间而用。

• 提问者 lihsing #1

  老师，感谢您的回答，对于问题2，我还有点疑问：
  
  是否一个类没有产生堆空间的变量、没有文件句柄、数据库链接等资源，就可以不用定义析构函数了？

• quickzhao 回复 提问者 lihsing #2

  是的，理论上来说没错。但是一般来说，C++在你不定义类的析构函数时会默认自动生成一个构造函数，但是如果有需要自己释放的资源则不要使用默认的析构函数，而且一般在继承体系中析构函数通常都定义成虚函数，因为每个类自己需要释放的资源并不一样。