何时使用虚拟析构函数？-Java 学习之路

1283

我对大多数OO理论有了深刻的理解，但让我困惑的一件事是虚拟析构函数 .

我认为无论什么以及链中的每个对象，析构函数总是会被调用 .

你什么时候打算让它们成为虚拟的？为什么？

15 回答

1382

虚拟构造函数是不可能的，但虚拟析构函数是可能的 . 让我们实验......

#include <iostream>

using namespace std;

class Base
{
public:
    Base(){
        cout << "Base Constructor Called\n";
    }
    ~Base(){
        cout << "Base Destructor called\n";
    }
};

class Derived1: public Base
{
public:
    Derived1(){
        cout << "Derived constructor called\n";
    }
    ~Derived1(){
        cout << "Derived destructor called\n";
    }
};

int main()
{
    Base *b = new Derived1();
    delete b;
}

上面的代码输出如下：

Base Constructor Called
Derived constructor called
Base Destructor called

派生对象的构造遵循构造规则，但是当我们删除“b”指针（基指针）时，我们发现只有基本析构函数被调用 . 但这不能发生 . 要做适当的事情，我们必须使基础析构函数成为虚拟的 . 现在让我们看看下面发生了什么：

#include <iostream>

using namespace std;

class Base
{ 
public:
    Base(){
        cout << "Base Constructor Called\n";
    }
    virtual ~Base(){
        cout << "Base Destructor called\n";
    }
};

class Derived1: public Base
{
public:
    Derived1(){
        cout << "Derived constructor called\n";
    }
    ~Derived1(){
        cout << "Derived destructor called\n";
    }
};

int main()
{
    Base *b = new Derived1();
    delete b;
}

输出更改如下：

Base Constructor Called
Derived constructor called
Derived destructor called
Base Destructor called

因此，基指针的破坏（在派生对象上进行分配！）遵循破坏规则，即首先导出然后是基数 . 另一方面，对于构造函数，没有像虚构造函数那样的东西 .

回复于 2024-05-02T05:00:27+08:00

175

在多态基类中声明析构函数是虚拟的 . 这是Scott Meyers'Effective C++中的第7项 . Meyers接着总结说，如果一个类有任何虚函数，它应该有一个虚析构函数，那些不是基类或不能用于多态的类不应该声明虚析构函数 .

回复于 2024-05-02T05:00:27+08:00
8

另请注意，在没有虚析构函数时删除基类指针将导致 undefined behavior . 我刚刚学到的东西：

How should overriding delete in C++ behave?

我已经使用C多年了，我仍然设法挂起自己 .

回复于 2024-05-02T05:00:27+08:00
0

当您的类具有多态性时，使析构函数成为虚拟的 .

回复于 2024-05-02T05:00:27+08:00
40
当您可能通过指向基类的指针删除派生类的实例时，虚拟析构函数很有用：
```
class Base 
{
    // some virtual methods
};

class Derived : public Base
{
    ~Derived()
    {
        // Do some important cleanup
    }
};
```
在这里，您'll notice that I didn' t声明Base的析构函数为 virtual . 现在，我们来看看以下代码段：
```
Base *b = new Derived();
// use b
delete b; // Here's the problem!
```
由于Base的析构函数不是 virtual 而且 b 是指向 Derived 对象的 Base* ， delete b 具有undefined behaviour：

[在删除b]中，如果要删除的对象的静态类型与其动态类型不同，则静态类型应为要删除的对象的动态类型的基类，静态类型应具有虚拟类型析构函数或行为未定义 .

在大多数实现中，对析构函数的调用将像任何非虚拟代码一样被解析，这意味着将调用基类的析构函数，但不会调用派生类的析构函数，从而导致资源泄漏 .

总而言之，当它们意味着被多态地操纵时，总是使基类的析构函数 virtual .

如果要防止通过基类指针删除实例，可以使基类析构函数受保护且非虚拟;通过这样做，编译器将不允许您在基类指针上调用 delete .

您可以在this article from Herb Sutter中了解有关虚拟性和虚拟基类析构函数的更多信息 .
回复于 2024-05-02T05:00:27+08:00

171

通过指向基类的指针调用析构函数

struct Base {
  virtual void f() {}
  virtual ~Base() {}
};

struct Derived : Base {
  void f() override {}
  ~Derived() override {}
};

Base* base = new Derived;
base->f(); // calls Derived::f
base->~Base(); // calls Derived::~Derived

虚拟析构函数调用与任何其他虚函数调用没有什么不同 .

对于 base->f() ，调用将被调度到 Derived::f() ，对于 base->~Base() 它是相同的 - 它的重写函数 - 将调用 Derived::~Derived() .

当间接调用析构函数时也会发生同样的情况，例如： delete base; . delete 语句将调用 base->~Base() ，它将被调度到 Derived::~Derived() .

具有非虚析构函数的抽象类

如果您不打算通过指向其基类的指针删除对象 - 那么就不需要有虚拟析构函数 . 只需将其设为 protected ，以便不会被意外调用：

// library.hpp

struct Base {
  virtual void f() = 0;

protected:
  ~Base() = default;
};

void CallsF(Base& base);
// CallsF is not going to own "base" (i.e. call "delete &base;").
// It will only call Base::f() so it doesn't need to access Base::~Base.

//-------------------
// application.cpp

struct Derived : Base {
  void f() override { ... }
};

int main() {
  Derived derived;
  CallsF(derived);
  // No need for virtual destructor here as well.
}

回复于 2024-05-02T05:00:27+08:00

11

我喜欢考虑接口的接口和实现 . 在C语言界面是纯虚拟类 . 析构函数是界面的一部分，有望实现 . 因此析构函数应该是纯虚拟的 . 构造函数怎么样？构造函数实际上不是接口的一部分，因为对象始终是显式实例化的 .

回复于 2024-05-02T05:00:27+08:00

简单来说，当您删除指向派生类对象的基类指针时，Virtual析构函数将以正确的顺序销毁资源 .

#include<iostream>
 using namespace std;
 class B{
    public:
       B(){
          cout<<"B()\n";
       }
       virtual ~B(){ 
          cout<<"~B()\n";
       }
 };
 class D: public B{
    public:
       D(){
          cout<<"D()\n";
       }
       ~D(){
          cout<<"~D()\n";
       }
 };
 int main(){
    B *b = new D();
    delete b;
    return 0;
 }

OUTPUT:
B()
D()
~D()
~B()

==============
If you don't give ~B()  as virtual. then output would be 
B()
D()
~B()
where destruction of ~D() is not done which leads to leak

回复于 2024-05-02T05:00:27+08:00

6
当您希望不同的析构函数在对象时遵循正确的顺序时，析构函数的虚拟关键字是必需的正在通过基类指针删除 . 例如：
```
Base *myObj = new Derived();
// Some code which is using myObj object
myObj->fun();
//Now delete the object
delete myObj ;
```
如果派生类析构函数是虚拟的，那么对象将按顺序被驱逐（首先是派生对象然后是基础） . 如果派生类析构函数不是虚拟的，那么只会删除基类对象（因为指针是基类“Base * myObj”） . 因此派生对象会有内存泄漏 .
回复于 2024-05-02T05:00:27+08:00

什么是虚拟析构函数或如何使用虚拟析构函数

类析构函数是一个与〜前面的类同名的函数，它将重新分配由类分配的内存 . 为什么我们需要一个虚拟析构函数

请参阅以下示例以及一些虚函数

该示例还告诉您如何将字母转换为更高或更低

#include "stdafx.h"
#include<iostream>
using namespace std;
// program to convert the lower to upper orlower
class convertch
{
public:
  //void convertch(){};
  virtual char* convertChar() = 0;
  ~convertch(){};
};

class MakeLower :public convertch
{
public:
  MakeLower(char *passLetter)
  {
    tolower = true;
    Letter = new char[30];
    strcpy(Letter, passLetter);
  }

  virtual ~MakeLower()
  {
    cout<< "called ~MakeLower()"<<"\n";
    delete[] Letter;
  }

  char* convertChar()
  {
    size_t len = strlen(Letter);
    for(int i= 0;i<len;i++)
      Letter[i] = Letter[i] + 32;
    return Letter;
  }

private:
  char *Letter;
  bool tolower;
};

class MakeUpper : public convertch
{
public:
  MakeUpper(char *passLetter)
  {
    Letter = new char[30];
    toupper = true;
    strcpy(Letter, passLetter);
  }

  char* convertChar()
  {   
    size_t len = strlen(Letter);
    for(int i= 0;i<len;i++)
      Letter[i] = Letter[i] - 32;
    return Letter;
  }

  virtual ~MakeUpper()
  {
    cout<< "called ~MakeUpper()"<<"\n";
    delete Letter;
  }

private:
  char *Letter;
  bool toupper;
};


int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
  convertch *makeupper = new MakeUpper("hai"); 
  cout<< "Eneterd : hai = " <<makeupper->convertChar()<<" ";     
  delete makeupper;
  convertch *makelower = new MakeLower("HAI");;
  cout<<"Eneterd : HAI = " <<makelower->convertChar()<<" "; 
  delete makelower;
  return 0;
}

从上面的示例中，您可以看到未调用MakeUpper和MakeLower类的析构函数 .

使用虚拟析构函数查看下一个示例

#include "stdafx.h"
#include<iostream>

using namespace std;
// program to convert the lower to upper orlower
class convertch
{
public:
//void convertch(){};
virtual char* convertChar() = 0;
virtual ~convertch(){}; // defined the virtual destructor

};
class MakeLower :public convertch
{
public:
MakeLower(char *passLetter)
{
tolower = true;
Letter = new char[30];
strcpy(Letter, passLetter);
}
virtual ~MakeLower()
{
cout<< "called ~MakeLower()"<<"\n";
      delete[] Letter;
}
char* convertChar()
{
size_t len = strlen(Letter);
for(int i= 0;i<len;i++)
{
Letter[i] = Letter[i] + 32;

}

return Letter;
}

private:
char *Letter;
bool tolower;

};
class MakeUpper : public convertch
{
public:
MakeUpper(char *passLetter)
{
Letter = new char[30];
toupper = true;
strcpy(Letter, passLetter);
}
char* convertChar()
{

size_t len = strlen(Letter);
for(int i= 0;i<len;i++)
{
Letter[i] = Letter[i] - 32;
}
return Letter;
}
virtual ~MakeUpper()
{
      cout<< "called ~MakeUpper()"<<"\n";
delete Letter;
}
private:
char *Letter;
bool toupper;
};


int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{

convertch *makeupper = new MakeUpper("hai");

cout<< "Eneterd : hai = " <<makeupper->convertChar()<<" \n";

delete makeupper;
convertch *makelower = new MakeLower("HAI");;
cout<<"Eneterd : HAI = " <<makelower->convertChar()<<"\n ";


delete makelower;
return 0;
}

虚析构函数将显式调用类的派生最多运行时析构函数，以便它能够以适当的方式清除对象 .

或者访问链接

https://web.archive.org/web/20130822173509/http://www.programminggallery.com/article_details.php?article_id=138

回复于 2024-05-02T05:00:27+08:00

1

虚拟基类析构函数是“最佳实践” - 您应该始终使用它们来避免（难以检测）内存泄漏 . 使用它们，您可以确保类的继承链中的所有析构函数都被调用（按正确顺序） . 使用虚拟析构函数从基类继承会使继承类的析构函数自动变为虚拟（因此您不必在继承类析构函数声明中重新键入'virtual'） .

回复于 2024-05-02T05:00:27+08:00

我认为讨论“未定义”行为或者至少是在没有虚拟析构函数的情况下通过基类（/ struct）删除时可能发生的“崩溃”未定义行为是有益的，或者更确切地说没有vtable . 下面的代码列出了一些简单的结构（对于类来说也是如此） .

#include <iostream>
using namespace std;

struct a
{
    ~a() {}

    unsigned long long i;
};

struct b : a
{
    ~b() {}

    unsigned long long j;
};

struct c : b
{
    ~c() {}

    virtual void m3() {}

    unsigned long long k;
};

struct d : c
{
    ~d() {}

    virtual void m4() {}

    unsigned long long l;
};

int main()
{
    cout << "sizeof(a): " << sizeof(a) << endl;
    cout << "sizeof(b): " << sizeof(b) << endl;
    cout << "sizeof(c): " << sizeof(c) << endl;
    cout << "sizeof(d): " << sizeof(d) << endl;

    // No issue.

    a* a1 = new a();
    cout << "a1: " << a1 << endl;
    delete a1;

    // No issue.

    b* b1 = new b();
    cout << "b1: " << b1 << endl;
    cout << "(a*) b1: " << (a*) b1 << endl;
    delete b1;

    // No issue.

    c* c1 = new c();
    cout << "c1: " << c1 << endl;
    cout << "(b*) c1: " << (b*) c1 << endl;
    cout << "(a*) c1: " << (a*) c1 << endl;
    delete c1;

    // No issue.

    d* d1 = new d();
    cout << "d1: " << d1 << endl;
    cout << "(c*) d1: " << (c*) d1 << endl;
    cout << "(b*) d1: " << (b*) d1 << endl;
    cout << "(a*) d1: " << (a*) d1 << endl;
    delete d1;

    // Doesn't crash, but may not produce the results you want.

    c1 = (c*) new d();
    delete c1;

    // Crashes due to passing an invalid address to the method which
    // frees the memory.

    d1 = new d();
    b1 = (b*) d1;
    cout << "d1: " << d1 << endl;
    cout << "b1: " << b1 << endl;
    delete b1;  

/*

    // This is similar to what's happening above in the "crash" case.

    char* buf = new char[32];
    cout << "buf: " << (void*) buf << endl;
    buf += 8;
    cout << "buf after adding 8: " << (void*) buf << endl;
    delete buf;
*/
}

我不是在暗示你是否需要虚拟析构函数，尽管我认为一般来说这是一个很好的做法 . 我只是指出如果您的基类（/ struct）没有vtable并且您的派生类（/ struct）没有并且您通过基类（/ struct）删除对象，最终可能会崩溃的原因指针 . 在这种情况下，传递给堆的自由例程的地址无效，因此是崩溃的原因 .

如果您运行上面的代码，您会在问题发生时清楚地看到 . 当基类（/ struct）的this指针与派生类（/ struct）的this指针不同时，你将遇到这个问题 . 在上面的示例中，struct a和b没有vtable . 结构c和d确实有vtables . 因此，将修复指向c或d对象实例的a或b指针以考虑vtable . 如果你将这个或b指针传递给删除它会因为地址对堆的自由例程无效而崩溃 .

如果计划从基类指针中删除具有vtable的派生实例，则需要确保基类具有vtable . 一种方法是添加一个虚拟析构函数，无论如何都可以正确地清理资源 .

回复于 2024-05-02T05:00:27+08:00

-1

我认为这个问题的核心是关于虚方法和多态，而不是具体的析构函数 . 这是一个更清晰的例子：

class A
{
public:
    A() {}
    virtual void foo()
    {
        cout << "This is A." << endl;
    }
};

class B : public A
{
public:
    B() {}
    void foo()
    {
        cout << "This is B." << endl;
    }
};

int main(int argc, char* argv[])
{
    A *a = new B();
    a->foo();
    if(a != NULL)
    delete a;
    return 0;
}

将打印出来：

This is B.

如果没有 virtual ，它将打印出来：

This is A.

现在您应该了解何时使用虚拟析构函数 .

回复于 2024-05-02T05:00:27+08:00

32

当你需要从基类调用派生类析构函数时 . 你需要在基类中声明虚基类析构函数 .

回复于 2024-05-02T05:00:27+08:00
2

任何公开继承的类，多态的或不具有的，都应该有一个虚拟的析构函数 . 换句话说，如果它可以由基类指针指向，则其基类应该具有虚拟析构函数 .

如果是virtual，则派生类析构函数被调用，然后是基类构造函数 . 如果不是虚拟的，则只调用基类析构函数 .

回复于 2024-05-02T05:00:27+08:00

何时使用虚拟析构函数？

15 回答

通过指向基类的指针调用析构函数

具有非虚析构函数的抽象类

相关问题