在基类中用虚析构函数的原因

本文通过实例解释了为何在C++中基类的析构函数需要声明为虚函数,尤其是在通过基类指针删除派生类对象时,确保派生类的析构函数能够被正确调用,避免内存泄漏等问题。

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C++的多态性是通过虚函数来实现的,虚函数的出现使得动态链接成为可能。

基于构造函数的特点,不能将构造函数定义为虚函数,但可以将析构函数定义为虚函数。

一般情况:当派生类的对象从内存中撤销时,会先调用派生类的析构函数,然后自动调用基类的析构函数,如此看来析构函数也没有必要定义为虚函数。

如考虑如下这种情况,如果使用基类指针指向派生类的对象,而这个派生类对象恰好是用new运算创建的,这种情况下会如何呢?当程序使用delete运算撤销派生类对象时,这时只会调用基类的析构函数,而没有调用派生类的析构函数。如果使用的是虚析构函数的话,就不一样了,所以定义虚析构函数有时候还是很有必要的。


我们知道,用C++开发的时候,用来做基类的类的析构函数一般都是虚函数。可是,为什么要这样做呢?下面用一个小例子来说明:    
有下面的两个类:

class  ClxBase
{
public :
    ClxBase() {};
    
virtual   ~ ClxBase() {};

    
virtual   void  DoSomething() { cout  <<   " Do something in class ClxBase! "   <<  endl; };
};

class  ClxDerived :  public  ClxBase
{
public :
    ClxDerived() {};
    
~ ClxDerived() { cout  <<   " Output from the destructor of class ClxDerived! "   <<  endl; }; 

    
void  DoSomething() { cout  <<   " Do something in class ClxDerived! "   <<  endl; };
};

    代码

ClxBase  * pTest  =   new  ClxDerived;
pTest
-> DoSomething();
delete pTest;

    的输出结果是:

Do something in class ClxDerived!
Output from the destructor of class ClxDerived!

    这个很简单,非常好理解。
    但是,如果把类ClxBase析构函数前的virtual去掉,那输出结果就是下面的样子了:

Do something in class ClxDerived!

    也就是说,类ClxDerived的析构函数根本没有被调用!一般情况下类的析构函数里面都是释放内存资源,而析构函数不被调用的话就会造成内存泄漏。我想所有的C++程序员都知道这样的危险性。当然,如果在析构函数中做了其他工作的话,那你的所有努力也都是白费力气。
    所以,文章开头的那个问题的答案就是--这样做是为了当用一个基类的指针删除一个派生类的对象时,派生类的析构函数会被调用。
    当然,并不是要把所有类的析构函数都写成虚函数。因为当类里面有虚函数的时候,编译器会给类添加一个虚函数表,里面来存放虚函数指针,这样就会增加类的存储空间。所以,只有当一个类被用来作为基类的时候,才把析构函数写成虚函数。


Note:可见,子类型化要求将析构函数声明为虚函数。特别是当析构函数完成了一些有意义的操作时,例如,关闭文件、删除指针所指向的对象等。总之,将析构函数声明为虚函数一般没有什么坏处,所以,如果不能决定是否应当将析构函数声明为虚函数时,就将析构函数声明为虚函数。
    构造函数不能被声明为虚函数。因为对构造函数的调用意味着要创建一个对象,这时,必须要确切地知道这个对象的类型,而且我们也不会为一个已存在的对象调用构造函数,因此,将构造函数声明为虚函数是没有意义的。


http://blog.youkuaiyun.com/txgc1009/article/details/6675272

<think>好的,我现在要仔细解答用户关于C++析构函数作用的问题。首先,我需要回顾一下自己对于析构函数的理解,确保没有错误。析构函数在C++中确实非常重要,主要用于对象销毁时的资源清理。用户提供的两个引用内容已经给出了一些关键点,比如析构函数的作用、默认析构函数的存在,以及私有析构函数的用途。我需要把这些信息组织起来,用清晰的中文解释给用户,同时遵循用户给出的格式要求,比如行内数学表达式用$...$,独立公式用$$...$$,不过这里可能数学公式用的不多,但需要注意代码块的格式。 首先,析构函数的基本作用是什么?根据引用[2],析构函数用于释放对象占用的资源,比如动态分配的内存、文件句柄、网络连接等。如果用户没有显式定义,编译器会生成默认的析构函数,但默认的可能不足以处理需要手动释放的资源,比如在类中使用了new分配内存的情况。这时候必须自己定义析构函数,否则会导致内存泄漏。比如例子中的StringAllocator类,在构造函数中用new分配了内存,析构函数中用delete[]释放,这就是典型用法。 接下来,析构函数的调用时机。当对象离开作用域时,或者被显式delete的时候,析构函数会被自动调用。例如在main函数中,myString对象在离开代码块时,析构函数就会被调用,释放内存。这一点需要明确说明,可能用户会疑惑什么时候析构函数会被执行。 另外,引用[1]提到析构函数可以设置为私有,这有什么作用呢?私有析构函数主要用于控制对象的生命周期,防止用户直接在栈上创建对象或者意外删除,通常用于单例模式或者需要手动管理对象销毁的情况。比如,如果析构函数私有,那么用户不能直接使用delete,必须通过类的成员函数来销毁对象。这部分可能用户没有问到,但作为相关知识可以简要提及,但根据用户的问题,可能不需要深入展开,但根据示例中的相关问题生成,可能需要包括这一点。 用户的问题主要在于析构函数的作用,所以需要重点突出资源释放、自动调用机制、默认析构函数的局限性。同时,结合示例代码说明,这样用户更容易理解。要注意使用中文,并且结构清晰,分点说明可能更好。 需要检查是否有遗漏的关键点,比如析构函数的命名规则(~类名),是否可以被重载(不能),以及虚析构函数在继承中的作用,但用户的问题可能不需要涉及这些,但根据引用内容,可能不需要涉及。不过用户的问题比较基础,可能只需要核心作用,所以保持简洁。 最后,生成相关问题的时候,要考虑用户可能进一步的问题,比如何时需要自定义析构函数,析构函数与构造函数的关系,私有析构函数的影响,以及虚析构函数的作用等。这样能帮助用户深入理解。 现在,把这些点组织成结构化的回答,确保符合用户的格式要求,比如代码块用正确的语法,引用标识放在适当的位置。同时,检查是否有LaTeX语法需要应用,虽然问题中可能数学公式较少,但如果有变量或代码中的符号,可能需要使用$...$,比如析构函数名~ClassName(),但不确定是否需要。可能这里不需要数学公式,所以可以忽略,但需要确保代码块正确展示。</think>### C++析构函数的作用详解 析构函数是C++中用于**对象生命周期结束时自动释放资源**的特殊成员函数,其核心作用包括以下三方面: --- #### 1. **资源回收** 析构函数的主要功能是释放对象占用的非内存资源。例如: - 释放动态分配的堆内存(`new`/`delete`) - 关闭文件句柄或数据库连接 - 释放网络套接字、线程锁等系统资源 如果未显式定义析构函数,**编译器会生成默认析构函数**,但默认版本**仅释放成员变量占用的栈内存**,无法处理需要手动释放的资源[^2]。 ```cpp class FileHandler { public: FileHandler(const char* filename) { file = fopen(filename, "r"); // 打开文件 } ~FileHandler() { if(file) fclose(file); // 确保文件关闭 } private: FILE* file; }; ``` --- #### 2. **自动调用机制** 析构函数在以下场景自动触发: - **栈对象离开作用域**时(如函数执行结束) - **堆对象被`delete`**时 - **容器销毁**时(如`vector`中的元素) ```cpp void processData() { DataProcessor dp; // 栈对象 dp.load(); // 使用对象... } // dp离开作用域,析构函数自动调用 DataProcessor* p = new DataProcessor(); // 堆对象 delete p; // 显式触发析构 ``` --- #### 3. **内存泄漏防护** 对于管理资源的类,必须自定义析构函数: ```cpp class MemoryPool { public: MemoryPool(size_t size) { ptr = new char[size]; // 分配大内存块 } ~MemoryPool() { delete[] ptr; // 必须显式释放 } private: char* ptr; }; ``` 若不定义析构函数,`ptr`指向的内存将无法释放,导致**内存泄漏**[^2]。 --- ### 进阶特性 - **私有析构函数**:强制对象只能通过特定方式销毁(如工厂模式)[^1] - **虚析构函数**:基类声明虚析构函数,确保派生类对象被正确释放 - **异常处理**:析构函数不应抛出异常(可能导致资源未完全释放) ---
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