为多态基类声明virtual析构函数

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#class #java #c

本文探讨了在C++中为多态基类声明虚拟析构函数的重要性，解释了若基类的析构函数不是虚拟的，将如何导致派生类对象的部分销毁。并说明了只有在类中包含至少一个虚拟函数时，才需要声明虚拟析构函数。

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为多态基类声明virtual析构函数（Declare destructors virtual in polymophic base classes.）

如果base class带有一个non-virtual析构函数，则当一个derived class经由base class指针删除的结果是为定义的，会造成对象的局部销毁：base class部分被销毁，而derived部分为被销毁。

无端的为class声明virtual析构函数，会增加对象的大小，是某些操作无法进行（主要是涉及内部细节的转换）。

只有当class内至少含有一个virtual函数时，才为他声明virtual析构函数。

不要集成任何没有virtual析构函数的class。c++没有提供类似java的禁止派生的机制。

析构函数总是最深层次的析构函数被调用，然后才是base class的析构函数被调用。

给base classes一个virtual析构函数，这个规则只适用于polymorphic（带多态性质）base classes身上。目的是通过base classes接口处理derived classes对象。

并发所有的base classes都被用来做多态用用途。非多态用途的base classes不需要virtual析构函数。

注意：

Ø       polyphonic（带多态性质的）base classes应该声明一个virtual析构函数。如果class带有任何virtual函数，则应该拥有一个virtual析构函数。

Ø       Classes的设计目的如果不是作为base class使用，或者不是为了多态性（polyphonically），就不应该声明virtual析构函数。

《Effective C++》条款七：为多态基类声明virtual析构函数
zpznba的博客
03-15 297
多态基类：顾名思义，是为了实现多态的基类。也就是说当一个类准备作为基类使用，且这个类中有虚函数的话，那么就应该给这个类加上虚析构函数。而非基类或者不用于多态的基类，就不要加。下面来具体分析一下： 严格来说，多态分为编译时多态和运行时多态，编译时多态是函数的重载，而运行时多态则是迟绑定技术，即根据基类指针或引用的实际指向来决定采取何种行动，一般来说，多态特指运行时多态。下面我们来举有关C++多态的...
条款7：为多态基类声明virtual析构函数
月已满西楼的博客
05-08 547
一般来讲如果基类类对象里如果申请了空间，基类对象的析构函数就应该声明为virtual析构函数，否则容易造成内存泄露。 　　举个栗子： 　　#include<iostream> using namespace std; class Base { public: Base(){ cout << "base 构造" << endl; } // virtual ~Base(){cout
C++经验（三）--为多态基类声明virtual析构函数
slowlytalk
01-16 456
在设计模式工厂（factory）模式中，我们通常会返回一个指针，指向一个子类。即返回一个base class的指针，指向一个新生成的derived class的对象。 class Base { public: Base(){} ~Base(){} ... }; class Derived1 : public Base{...} class Derived2 : public Base{...} class Derived3 : public Base{...} 像下面的函数，返回
Effective C++ 之【条款7：为多态基类声明virtual析构函数】
weixin_44387866的博客
01-15 522
虚析构函数的运作方式是，最深层派生的那个类的析构函数最先被调用，然后是其上的基类的析构函数被依次调用。C++明确指出，当derived class对象经由一个base class指针被删除，而base class带有一个non-virtual析构函数，其结果未有定义，实际执行时通常发生的是对象的derived成分没被销毁。这样Point对象也不能塞入到一个64-bit的缓存器了，C++的Point对象就不能再和其他语言（如C）的相同声明具备一样的结构了，因此也无法传递至其他语言写的函数中去了。
【复读EffectiveC++07】条款07：为多态基类声明virtual析构函数
weixin_51122602的博客
03-13 584
带多态性质的基类应该声明一个virtual析构函数或如果类带有任何virtual函数，也应该拥有一个virtual析构函数。 类的设计目的如果不是作为基类使用，或不是为了具备多态性，那就不该声明virtual析构函数。
条款07：为多态基类声明virtual析构函数
W2155的博客
03-12 441
声明为虚函数，结构中会多存一个虚表指针vptr，在64bit的机器上，如果有两个对象是两个int+vptr可能会占用64~128bit，使其不能直接塞入64-bit的缓存器。我们用一个基类的指针，指向一个派生类的对象，这个时候，对基类的指针执行delete，会出现只有基类的部分删除，造成内存泄漏。加上virtual之后就会变成多态调用，调用delete会调用派生类的析构函数，再调用基类的析构函数。加上虚表指针之后，C++的对象，不在和其他语言具有相同的结构，因为其他语言没有虚表指针。
为多态基类声明virtual析构函数吧
知至智
10-19 892
在《C++ primer》，以及在Meyers的《Effective C++》《More Effective C++》中都提到过virtual析构函数，在这里做一下总结。 class Base{ public:     Base();     ~Base();     ... };   class Derive：public Base{...
[Effective C++系列]－为多态基类声明Virtual析构函数
weixin_30814329的博客
07-23 157
Declare destructors virtual in polymorphic base classes. ［原理］ C++指出，当derived class对象经由一个由base class类型的指针删除时，如果这个base class 拥有一个non－virtual的析构函数，那个析构的结果将是未定义的。即通常情况下是该对象的base class成分会被析构掉，但是其d...
多态基类声明virtual析构函数
Archi-dreamer的博客
10-28 336
virtual析构函数 C++多态
7、为多态基类声明virtual析构函数
csdehaolin的专栏
08-04 360
一般情况下，如果classs
（6）为多态基类声明virtual析构函数
翱翔
05-16 302
在C++中，继承类对象经由一个基类指针被删除，而该基类带着一个non-virtual析构函数，其结果是未定义的—实际执行是通常发生的是对象的继承成分没有被销毁。解决办法：给基类一个virtual析构函数。因此引出了我们今天的主题。 1. 任何类只要带有virtual函数都几乎确定应该也有一个virtual析构函数。如果类不含有virtual函数，通常便是它并不意图被用做一个基类。当类不企
js----万恶的this指向
nqq0921的博客
11-14 196
1.this---->undefined ES6的严格模式中，如果调用函数中的this或者顶层this将会被指向undefined <script type="module">//type="module"--->严格模式 function fn(){ console.log(this);//this--->undefined } fn(); console.log(this);//this--->undefined </script>
为什么基类需要虚析构函数才能正确删除派生类对象？
最新发布
06-18
<think>###为什么基类需要虚析构函数才能正确删除派生类对象？**回答：**基类需要虚析构函数来确保当通过基类指针删除派生类对象时，能够正确调用派生类的析构函数。如果基类析构函数不是虚函数，则只会调用基类的析构函数，导致派生类资源泄漏。####详细解释**1.非虚析构函数的问题**当基类析构函数不是虚函数时，通过基类指针删除派生类对象会引发**未定义行为**（通常是派生类部分未被销毁）：```cppclassBase{public:~Base(){cout<<"~Base()\n";}//非虚析构};classDerived:publicBase{public:Derived(){data=newint[100];}//分配资源~Derived(){delete[]data;//释放资源cout<<"~Derived()\n";}private:int*data;};intmain(){Base*obj=newDerived();deleteobj;//仅调用Base::~Base()，导致内存泄漏}```***输出**：仅`~Base()`***后果**：`Derived`的`data`数组未被释放（内存泄漏），`~Derived()`未被调用。**2.虚析构函数的解决方案**将基类析构函数声明为虚函数后：```cppclassBase{public:virtual~Base(){cout<<"~Base()\n";}//虚析构};//Derived类定义不变...intmain(){Base*obj=newDerived();deleteobj;//正确调用Derived::~Derived()->Base::~Base()}```***输出**：```~Derived()~Base()```***调用链**：`deleteobj`→调用虚析构函数→根据动态类型`Derived`调用`Derived::~Derived()`→自动调用基类析构函数`Base::~Base()`####技术原理**虚析构函数的动态绑定机制**-**虚函数表（vtable）**：当类有虚函数时，编译器为其生成虚函数表，其中包含所有虚函数地址（包括析构函数）。-**析构函数调用过程**：1.通过基类指针调用`delete`时，查找虚函数表获得实际析构函数地址。2.先调用派生类析构函数（释放派生类资源）。3.派生类析构函数执行完毕后，自动调用基类析构函数（通过静态绑定）。```mermaidgraphTDA[deletebase_ptr]-->B{基类析构是否虚函数？}B-->|是|C[查虚表调用实际析构函数]C-->D[执行派生类析构函数]D-->E[自动调用基类析构函数]B-->|否|F[直接调用基类析构函数]F-->G[派生类析构未执行→资源泄漏]```####最佳实践1.**基类设计规则**-如果类可能被继承（作为基类），**必须声明虚析构函数**。-即使基类不需要析构逻辑，也应提供空实现的虚析构函数：```cppclassAbstractBase{public:virtual~AbstractBase()=default;//C++11风格};```2.**最终类（禁止继承）的优化**若类不应被继承（C++11起可用`final`关键字），可不使用虚析构函数以避免虚表开销：```cppclassFinalClassfinal{//禁止继承public:~FinalClass(){...}//非虚析构};```3.**抽象类的纯虚析构函数**纯虚析构函数仍需提供实现（因为派生类析构会隐式调用它）：```cppclassAbstractBase{public:virtual~AbstractBase()=0;//纯虚声明};//必须提供实现（在类外）AbstractBase::~AbstractBase(){}//空实现```####常见错误场景-**STL容器存储基类指针**：```cppstd::vector<Base*>vec;vec.push_back(newDerived());//若~Base()非虚，delete时发生资源泄漏```-**智能指针使用**：```cppstd::unique_ptr<Base>p=std::make_unique<Derived>();//若~Base()非虚，同样导致派生类析构未被调用```---§§相关问题§§:1.虚析构函数的实现原理是什么？2.纯虚析构函数为什么需要提供实现？3.使用`final`关键字修饰的类是否还需要虚析构函数？4.在多继承场景下，虚析构函数如何工作？</think>### 为什么基类需要虚析构函数才能正确删除派生类对象？ **答案：** 基类需要虚析构函数是为了确保当通过基类指针删除派生类对象时，能够正确调用完整的析构函数链（包括派生类的析构函数）。如果基类析构函数不是虚函数，则只会调用基类的析构函数，导致派生类资源泄漏。 #### 详细解释 ##### 1. 非虚析构函数的问题 当基类析构函数不是虚函数时，通过基类指针删除派生类对象会导致**派生类析构函数不被调用**： ```cpp #include <iostream> using namespace std; class Base { public: ~Base() { cout << "Base destructor\n"; } // 非虚析构函数 }; class Derived : public Base { public: ~Derived() { cout << "Derived destructor\n"; } // 不会被调用 }; int main() { Base* obj = new Derived(); delete obj; // 仅调用 Base::~Base() return 0; } ``` **输出结果：** ``` Base destructor ``` **问题：** - `Derived` 的析构函数未被调用 - 如果 `Derived` 持有资源（如动态内存、文件句柄等），会导致资源泄漏 ##### 2. 虚析构函数的解决方案 将基类析构函数声明为虚函数后： ```cpp class Base { public: virtual ~Base() { cout << "Base destructor\n"; } // 虚析构函数 }; // Derived 类保持不变... int main() { Base* obj = new Derived(); delete obj; // 正确调用派生类析构函数 return 0; } ``` **输出结果：** ``` Derived destructor Base destructor ``` **关键机制：** 1. **动态绑定**：虚析构函数通过虚函数表（vtable）实现动态绑定 2. **调用顺序**： - 先调用派生类析构函数 - 自动调用基类析构函数（通过静态绑定） 3. **内存释放**： ```mermaid graph LR A[delete base_ptr] --> B[查虚表找实际析构函数] B --> C[调用Derived::~Derived] C --> D[执行派生类资源释放] D --> E[自动调用Base::~Base] E --> F[执行基类资源释放] ``` #### 技术原理深度解析 1. **对象内存布局**： ```cpp Derived object memory: [vptr] -> Derived vtable [Base members] [Derived members] ``` - `vptr` 指向包含析构函数地址的虚表 2. **虚表结构**： ``` Derived vtable: [0] Destructor address: Derived::~Derived [1] Other virtual functions... ``` 3. **删除操作的本质**： ```cpp // delete obj 的等价操作 if (obj != nullptr) { // 1. 通过vptr查找析构函数 void (*dtor)(void*) = obj->vptr[0]; // 2. 调用实际析构函数 dtor(obj); // 调用Derived::~Derived // 3. 释放内存 operator delete(obj); } ``` #### 关键应用场景 1. **多态对象处理**： ```cpp class Shape { public: virtual ~Shape() = default; // 必须为虚析构 virtual void draw() const = 0; }; class Circle : public Shape { // 资源管理 vector<double> vertexData; public: void draw() const override { /*...*/ } ~Circle() { /* 释放vertexData资源 */ } }; int main() { Shape* shape = new Circle(); // ... 使用shape ... delete shape; // 必须调用Circle::~Circle } ``` 2. **智能指针的正确使用**： ```cpp std::unique_ptr<Base> ptr = std::make_unique<Derived>(); // 当ptr离开作用域时： // 如果~Base()非虚 → 仅调用Base析构函数 // 如果~Base()为虚 → 正确调用Derived和Base析构函数 ``` #### 特殊注意事项 1. **抽象类的纯虚析构函数**： ```cpp class AbstractBase { public: virtual ~AbstractBase() = 0; // 纯虚声明 }; // 必须提供实现（派生类析构会隐式调用它） AbstractBase::~AbstractBase() {} ``` 2. **继承体系中的层级处理**： - 只要最顶层基类有虚析构函数，所有派生类都会受益 - 中间层的虚析构函数声明是好的实践但不是绝对必要 3. **性能考量**： - 虚析构函数会增加虚表指针（vptr）开销（每个对象8字节） - 在性能敏感场景，对不会被继承的类使用`final`关键字避免虚函数开销 ---
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