虚构造和虚析构

文章探讨了C++中虚析构函数的作用,当父类指针指向子类对象时,程序结束会先执行子类的析构函数,再执行父类的析构函数。如果析构函数非虚,则只会执行父类的析构函数。此外,即使子类析构函数非虚,仍然会执行父类的虚析构函数。文章通过实例展示了这些概念。

* 实验内容:探究虚构造和虚析构
* 1)父类中定义虚析构函数,子类中重写虚析构函数。父类指针指向子类对象,当程序结束的时候,会不会执行父类的析构函数,如果会,是什么机制保证会的?
* 2)父类和子类的析构函数非虚,创建子类对象,程序结束的时候,子类和父类析构函数的执行情况?
* 3)父类虚,子类非虚,析构函数执行情况?
* 4)父类指针指向子类对象这一条件是否是必须的?

* 实验结论:
* 1)会,先调用子类析构函数,再调用父类析构函数。
* 2)只执行父类的析构函数,编译期绑定函数地址
* 3)均执行
* 4)是的,如果只是子类指针指向子类对象,在delete子类指针的时候,子类和父类的析构函数都会执行。
 

#include <iostream>
using namespace std;
class Animal {
public:
	virtual void speak() {
		cout << "动物在说话" << endl;
	}
	void eat() {
		cout << "动物要进食" << endl;
	}
	~Animal() {
		cout << "animal执行析构函数" << endl;
	}
};
class Cat : public Animal {
public:
	void speak() {
		cout << "喵喵喵" << endl;
	}
	void eat() {
		cout << "小猫吃鱼" << endl;
	}
	~Cat() {
		cout << "cat执行析构函数" << endl;
	}
};

int main() {
	Cat* p1 = new Cat();
	p1->Animal::speak();
	delete p1;
	return 0;
}

### 构造函数 在 C++ 中,**不存在构造函数**这一概念。这是因为构造函数的主要职责是初始化对象的状态,而在多态环境中,只有当对象已经创建完毕之后才能决定调用哪个具体的实现方法。然而,构造函数正是用来完成这个初始状态设定的过程,所以在对象尚未完全建前无法应用动态分派机制[^1]。 尽管如此,在某些设计模式下可以通过工厂方法或者静态成员函数间接达到类似效果。例如: ```cpp class Base { public: static Base* createInstance(bool isDerived); // 工厂方法模拟“构造” }; Base* Base::createInstance(bool isDerived){ if(isDerived) return new Derived(); else return new Base(); } // 使用方式 Base *obj = Base::createInstance(true); ``` 这里通过定义一个静态的 `createInstance` 方法实现了根据不同条件实例化不同类型的功能,这可以看作是对缺乏真正意义上的构造的一种弥补手段[^2]。 ### 函数 #### 概念及必要性 函数是指将类的函数声明为拟的。这样做是为了确保即便经由基类类型的指针或引用销毁派生类的对象时也能正确调用相应的派生类函数,进而避免资源泄漏等问题的发生[^3]。 考虑这样一个情况:假如我们拥有一个基类 `Base` 其衍生出来的子类 `Derived` ,如果我们仅简单地让 `Base` 的函数保持非状态并试图借助 `Base* ptr=new Derived()` 创建的对象随后又以 `delete ptr;` 形式清除之,则只会触发 `Base` 自身的逻辑而忽略掉了属于 `Derived` 特定部分清理工作的执行[^4]。 ```cpp class Base{ public: ~Base(){ cout << "~Base()" << endl; } }; class Derived : public Base{ private: string name; public: ~Derived(){ cout << "~Derived()" << endl; } }; void testNonVirtualDtor(){ Base* pd =new Derived(); delete pd;//仅仅打印~Base() } ``` 上述代码片段展示了如果没有设置的话,最终结果仅仅是输出了 `~Base()` 而遗漏了对 `Derived` 部分必要的终结处理步骤。 相反地,当我们把 `Base` 类中的函数改为类型后再次运行相同的测试流程就会发现不仅保留原有的基础层面上的操作同时也涵盖了更深层次定制化的结束动作: ```cpp class Base{ public: virtual ~Base(){ cout << "~Base()" << endl; } }; ... void testVirtualDtor(){ Base* pd =new Derived(); delete pd;//依次打印~Derived(),接着才是~Base() } ``` 由此可见设立的重要性在于维护整个继承体系内部结的一致性完整性,尤其是在涉及复杂层次关系以及动态内存管理场合显得尤为重要[^5]。 ### 使用场景总结 - 当某个类打算充当其他多个具体实现类的基础模板角色之时; - 设计意图允许外界利用指向该基类的指针/引用来操控实际可能是任意一种派生物件实体的情况下; - 系统架中有频繁运用到堆上分配对象并且后期还需要依据原始类别信息妥善回收相应资源需求的情形之下;
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