(轉載)C++中基類的析構函數爲什麼要用virtual虛析構函數

 

 

知識背景

         要弄明白這個問題,首先要了解下C++中的動態綁定。 

         關於動態綁定的講解,請參閱:  C++中的動態類型與動態綁定、虛函數、多態實現

正題

         直接的講,C++中基類採用virtual虛析構函數是爲了防止內存泄漏。具體地說,如果派生類中申請了內存空間,並在其析構函數中對這些內存空間進行釋放。假設基類中採用的是非虛析構函數,當刪除基類指針指向的派生類對象時就不會觸發動態綁定,因而只會調用基類的析構函數,而不會調用派生類的析構函數。那麼在這種情況下,派生類中申請的空間就得不到釋放從而產生內存泄漏。所以,爲了防止這種情況的發生,C++中基類的析構函數應採用virtual虛析構函數。

示例代碼講解

現有Base基類,其析構函數爲非虛析構函數。Derived1和Derived2爲Base的派生類,這兩個派生類中均有以string* 指向存儲其name的地址空間,name對象是通過new創建在堆上的對象,因此在析構時,需要顯式調用delete刪除指針歸還內存,否則就會造成內存泄漏。

class Base {

 public:

~Base() {

  cout << "~Base()" << endl;

}

};

 

class Derived1 : public Base {

 public:

  Derived1():name_(new string("NULL")) {}

  Derived1(const string& n):name_(new string(n)) {}

 

  ~Derived1() {

    delete name_;

    cout << "~Derived1(): name_ has been deleted." << endl;

  }

 

 private:

  string* name_;

};

 

class Derived2 : public Base {

 public:

  Derived2():name_(new string("NULL")) {}

  Derived2(const string& n):name_(new string(n)) {}

 

  ~Derived2() {

    delete name_;

    cout << "~Derived2(): name_ has been deleted." << endl;

  }

 

 private:

  string* name_;

};

我們看下面對其析構情況進行測試:

int main() {

  Derived1* d1 = new Derived1();

  Derived2 d2 = Derived2("Bob");

  delete d1;

  return 0;

}

d1爲Derived1類的指針,它指向一個在堆上創建的Derived1的對象;d2爲一個在棧上創建的對象。其中d1所指的對象需要我們顯式的用delete調用其析構函數;d2對象在其生命週期結束時,系統會自動調用其析構函數。看下其運行結果:

剛纔我們說,Base基類的析構函數並不是虛析構函數,現在結果顯示,派生類的析構函數被調用了,正常的釋放了其申請的內存資源。這兩者並不矛盾,因爲無論是d1還是d2,兩者都屬於靜態綁定,而且其靜態類型恰好都是派生類,因此,在析構的時候,即使基類的析構函數爲非虛析構函數,也會調用相應派生類的析構函數。

下面我們來看下,當發生動態綁定時,也就是當用基類指針指向派生類,這時候採用delete顯式刪除指針所指對象時,如果Base基類的析構函數沒有virtual,會發生什麼情況?

int main() {

  Base* base[2] = {

    new Derived1(),

    new Derived2("Bob")     

  };

  for (int i = 0; i != 2; ++i) {

    delete base[i];   

  }

  return 0;

}


        從上面結果我們看到,儘管派生類中定義了析構函數來釋放其申請的資源,但是並沒有得到調用。原因是基類指針指向了派生類對象,而基類中的析構函數卻是非virtual的,之前講過,虛函數是動態綁定的基礎。現在析構函數不是virtual的,因此不會發生動態綁定,而是靜態綁定,指針的靜態類型爲基類指針,因此在delete時候只會調用基類的析構函數,而不會調用派生類的析構函數。這樣,在派生類中申請的資源就不會得到釋放,就會造成內存泄漏,這是相當危險的:如果系統中有大量的派生類對象被這樣創建和銷燬,就會有內存不斷的泄漏,久而久之,系統就會因爲缺少內存而崩潰。

        也就是說,在基類的析構函數爲非虛析構函數的時候,並不一定會造成內存泄漏;當派生類對象的析構函數中有內存需要收回,並且在編程過程中採用了基類指針指向派生類對象,如爲了實現多態,並且通過基類指針將該對象銷燬,這時,就會因爲基類的析構函數爲非虛析構函數而不觸發動態綁定,從而沒有調用派生類的析構函數而導致內存泄漏。

        因此,爲了防止這種情況下內存泄漏的發生,最好將基類的析構函數寫成virtual虛析構函數。

下面把Base基類的析構函數改爲虛析構函數:

class Base {

 public:

virtual ~Base() {

  cout << "~Base()" << endl;

}

};

再看下其運行結果:


這樣就會實現動態綁定,派生類的析構函數就會得到調用,從而避免了內存泄漏。

 

故: 繼承時,要養成的一個好習慣就是,基類析構函數中,加上virtual。

轉自:http://blog.csdn.net/iicy266/article/details/11906457

 

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