C++ 構造函數和析構函數的調用順序、虛析構函數的作用

構造函數和析構函數的調用順序

構造函數的調用順序：

當建立一個對象時，首先調用基類的構造函數，然後調用下一個派生類的構造函數，依次類推，直至到達最底層的目標派生類的構造函數爲止。

析構函數的調用書序：

當刪除一個對象時，首先調用該派生類的析構函數，然後調用上一層基類的析構函數，依次類推，直到到達最頂層的基類的析構函數爲止。

簡單的說，構造函數是“自上向下”調用，析構函數是“自下而上”調用。

演示代碼如下：

#include<iostream>
using namespace std;

class Base{
public:
	Base(){cout<<"創建Base基類。"<<endl;}
	~Base() {cout<<"刪除Base基類。"<<endl;}
};
class Child : public Base{
public:
	Child() {cout<<"創建Child派生類。"<<endl;}
	~Child() {cout<<"刪除Child派生類。"<<endl;} 
};

int main()
{
	cout<<"*********構造函數調用順序示例***********"<<endl;
	Child *C1 = new Child;
	cout<<"*********析構函數調用順序示例***********"<<endl;
	delete C1;
}

運行結果如下圖：

虛析構函數的作用

通過基類的指針來刪除派生類的對象時，基類的析構函數應該是虛的。

原因：在公有繼承中，基類對派生類及其對象的操作，只能影響到那些從基類繼承下來的成員。如果想要用基類對非繼承成員進行操作，則要把基類的這個操作（函數）定義爲虛函數。析構函數同樣需要如此。

如果用基類的指針來刪除派生類的對象，而這個基類有一個非虛的析構函數，則結果是未定義的。後果是對象的派生部分不會被銷燬，然而，基類部分很可能已被銷燬，這就導致產生了“部分析構”的情況，這是一個內存泄露。

可以通過如下代碼來說明：

#include<iostream>
using namespace std;

class Base{
public:
	Base(){cout<<"創建Base基類。"<<endl;}
	~Base() {cout<<"刪除Base基類。"<<endl;}	/*非虛析構函數*/
};
class Child : public Base{
public:
	Child() {cout<<"創建Child派生類。"<<endl;}
	~Child() {cout<<"刪除Child派生類。"<<endl;} 
};

int main()
{
	cout<<"*********非虛析構函數調用示例***********"<<endl;
	Base *C1 = new Child;
	delete C1;
}

運行結果如下，此時刪除C1指針時，只調用了Base類的析構函數，沒有調用Child類的析構函數。

當更改Base基類的析構函數爲虛函數時，代碼如下：

#include<iostream>
using namespace std;

class Base{
public:
	Base(){cout<<"創建Base基類。"<<endl;}
	virtual ~Base() {cout<<"刪除Base基類。"<<endl;}	/*虛析構函數*/
};
class Child : public Base{
public:
	Child() {cout<<"創建Child派生類。"<<endl;}
	~Child() {cout<<"刪除Child派生類。"<<endl;} 
};

int main()
{
	cout<<"*********虛析構函數調用示例***********"<<endl;
	Base *C1 = new Child;
	delete C1;
}

此時運行結果如下，先調用了Child派生類的析構函數，再調用了Base基類的析構函數。

但是，一般如果不做基類的類的析構函數一般不聲明爲虛函數，因爲虛函數的實現要求對象攜帶額外的信息，這些信息用於在運行時確定該對象應該調用哪一個虛函數。典型情況下，這一信息具有一種被稱爲 vptr（virtual table pointer，虛函數表指針）的指針的形式。vptr 指向一個被稱爲 vtbl（virtual table，虛函數表）的函數指針數組，每一個包含虛函數的類都關聯到 vtbl。當一個對象調用了虛函數，實際的被調用函數通過下面的步驟確定：找到對象的 vptr 指向的 vtbl，然後在 vtbl 中尋找合適的函數指針。這樣子會使類所佔用的內存增加。