C++之虚析构函数的必要性

昵称70747151 2020-07-03

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构造函数不能是虚函数，主要有两个原因：

1.派生类不能继承基类的构造函数，因此把基类的构造函数声明为虚函数没有意义，无法实现多态；

2.C++中的构造函数用来的在创建对象的时候进行初始化工作，在执行构造函数的时候，对象尚未创建完成，虚函数表这个时候还不存在，也没有指向虚函数表的指针，所以此时还无法查询虚函数表。也就不知道调用哪一个构造函数。

析构函数用来在销毁对象的时候进行清理工作，可以声明为虚函数，有时必须声明为虚函数。

#include<iostream>
using namespace std;

class Base{
public:
        Base();
        ~Base();
protected:
        char *str;
};
Base::Base(){
        str=new char[100];
        cout<<"Base constractor"<<endl;
}
Base::~Base(){
        delete[] str;
        cout<<"Base deconstractor"<<endl;
}

class Derived:public Base{
public:
        Derived();
        ~Derived();
private:
        char *name;
};
Derived::Derived(){
        name=new char[100];
        cout<<"Dervied constractor"<<endl;
}
Derived::~Derived(){
        delete[] name;
        cout<<"Derived deconstractor"<<endl;
}

int main()
{
        Base *pb = new Derived();
        delete pb;
        cout<<"-----------------------"<<endl;
        Derived *pd = new Derived();
        delete pd;
}

执行结果：

Base constractor
Dervied constractor
Base deconstractor
-----------------------
Base constractor
Dervied constractor
Derived deconstractor
Base deconstractor

从运行结果可以看出，语句delete pb;只调用了基类的析构函数，没有调用派生类的析构函数；而语句delete pd;同时调用了派生类和基类的析构函数。

在本例中，不调用派生类的析构函数会导致 name 指向的 100 个 char 类型的内存空间得不到释放；除非程序运行结束由操作系统回收，否则就再也没有机会释放这些内存。这是典型的内存泄露。

为什么delete pb不会调用派生类的析构函数呢？

因为这里的析构函数是非虚函数，通过指针访问非虚函数时候，编译器会根据指针是类型来调用析构函数。也就是说，指针是什么类型，就调用哪个类的析构函数。如这里pb是基类指针，就调用基类的析构函数。

为什么delete pd会同时调用基类和派生类的析构函数?

pd 是派生类的指针，编译器会根据它的类型匹配到派生类的析构函数，在执行派生类的析构函数的过程中，又会调用基类的析构函数。派生类析构函数始终会调用基类的析构函数。

更改上面的代码，把析构函数更改虚函数：

#include<iostream>
using namespace std;

class Base{
public:
        Base();
        virtual ~Base();
protected:
        char *str;
};
Base::Base(){
        str=new char[100];
        cout<<"Base constractor"<<endl;
}
Base::~Base(){
        delete[] str;
        cout<<"Base deconstractor"<<endl;
}

class Derived:public Base{
public:
        Derived();
        ~Derived();
private:
        char *name;
};
Derived::Derived(){
        name=new char[100];
        cout<<"Dervied constractor"<<endl;
}
Derived::~Derived(){
        delete[] name;
        cout<<"Derived deconstractor"<<endl;
}

int main()
{
        Base *pb = new Derived();
        delete pb;
        cout<<"-----------------------"<<endl;
        Derived *pd = new Derived();
        delete pd;
}

执行结果：

Base constractor
Dervied constractor
Derived deconstractor
Base deconstractor
-----------------------
Base constractor
Dervied constractor
Derived deconstractor
Base deconstractor

将基类的析构函数声明为虚函数后，派生类也会自动称为虚函数，这个时候，编译器会忽略指针类型，而是根据指针的指向来调用函数，也就是说，指针指向那个对象就调用那个对象的函数。

pb、pd 都指向了派生类的对象，所以会调用派生类的析构函数，继而再调用基类的析构函数。如此一来也就解决了内存泄露的问题。

实际开发中，一旦我们自己定义了析构函数，就是希望在对象销毁时用它来进行清理工作，比如释放内存、关闭文件等，如果这个类又是一个基类，那么我们就必须将该析构函数声明为虚函数，否则就有内存泄露的风险。也就是说，大部分情况下都应该将基类的析构函数声明为虚函数。

注意，这里强调的是基类，如果一个类是最终的类，那就没必要再声明为虚函数了。