析构函数为什么设置为虚函数

本文通过三个示例程序详细阐述了在C++中为何要将析构函数设置为虚函数,尤其是在使用基类指针指向派生类对象并进行删除操作时的重要性。

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析构函数为什么设置为虚函数转载自:http://blog.youkuaiyun.com/Primeprime/article/details/50929877
1.第一段代码
#include<iostream>
using namespace std;
class ClxBase{
public:
    ClxBase() {};
    ~ClxBase() {cout << "Output from the destructor of class ClxBase!" << endl;};
    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; };
};
  int   main(){  
  ClxDerived *p =  new ClxDerived;
  p->DoSomething();
  delete p;
  return 0;
  }
运行结果:
Do something in class ClxDerived!            
Output from the destructor of class ClxDerived!
Output from the destructor of class ClxBase!  
    这段代码中基类的析构函数不是虚函数,在main函数中用继承类的指针去操作继承类的成员,释放指针P的过程是:先释放继承类的资源,再释放基类资源. 
 
2.第二段代码
#include<iostream>
using namespace std;
class ClxBase{
public:
    ClxBase() {};
    ~ClxBase() {cout << "Output from the destructor of class ClxBase!" << endl;};
    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; }
};
  int   main(){  
  ClxBase *p =  new ClxDerived;
  p->DoSomething();
  delete p;
  return 0;
  } 
输出结果:
Do something in class ClxBase!
Output from the destructor of class ClxBase!
    这段代码中基类的析构函数同样不是虚函数,不同的是在main函数中用基类的指针去操作继承类的成员,释放指针P的过程是:只是释放了基类的资源,而没有调用继承类的析构函数.调用dosomething()函数执行的也是基类定义的函数.
    一般情况下,这样的删除只能够删除基类对象,而不能删除子类对象,形成了删除一半形象,造成内存泄漏.
    在公有继承中,基类对派生类及其对象的操作,只能影响到那些从基类继承下来的成员.如果想要用基类对非继承成员进行操作,则要把基类的这个函数定义为虚函数.
    析构函数自然也应该如此:如果它想析构子类中的重新定义或新的成员及对象,当然也应该声明为虚的. 
 
3.第三段代码:
#include<iostream>
using namespace std;
class ClxBase{
public:
    ClxBase() {};
    virtual ~ClxBase() {cout << "Output from the destructor of class ClxBase!" << endl;};
    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; };
};
  int   main(){  
  ClxBase *p =  new ClxDerived;
  p->DoSomething();
  delete p;
  return 0;
  }  
运行结果:
Do something in class ClxDerived!
Output from the destructor of class ClxDerived!
Output from the destructor of class ClxBase!
    这段代码中基类的析构函数被定义为虚函数,在main函数中用基类的指针去操作继承类的成员,释放指针P的过程是:只是释放了继承类的资源,再调用基类的析构函数.调用dosomething()函数执行的也是继承类定义的函数. 
 
    如果不需要基类对派生类及对象进行操作,则不能定义虚函数,因为这样会增加内存开销.当类里面有定义虚函数的时候,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,当一个类被作为基类并且该基类对派生类的对象需要进行操作,才把析构函数写成虚函数.
<think>好的,用户问的是为什么C++中的析构函数需要声明为虚函数。我需要结合提供的引用资料来整理答案。首先,看看引用里提到的内容。引用[1]提到基类析构函数声明为虚函数是为了正确释放资源,避免内存泄漏。引用[2]和[4]都提到多态场景下,如果基类指针指向派生类对象,没有虚析构函数的话,只会调用基类的析构函数,导致派生类资源泄漏。引用[5]补充说,不需要作为基类时不应定义虚函数,因为会增加内存开销。 用户可能不太清楚虚析构函数的作用机制,需要分步骤解释。首先,说明当使用基类指针指向派生类对象时,如果析构函数不是虚函数,删除指针时只会调用基类的析构函数,而不会调用派生类的,导致资源泄漏。这时候,虚析构函数的作用是确保正确调用派生类的析构函数。 然后,需要提到何时需要将析构函数设为虚函数,也就是当类被用作基类且可能被多态使用时。同时,也要说明什么时候不需要,比如类不作为基类时,避免不必要的虚函数表开销。 可能用户还不太明白虚函数表的概念,可以简单提及,但不用深入。重点放在实际影响上,比如内存泄漏问题。最后,总结一下关键点,确保用户理解正确使用虚析构函数的场景和原因。 现在需要组织这些点,结构清晰,分点说明原因,并引用相关资料作为支持。同时,生成相关问题,帮助用户进一步学习。比如,可能问到如何正确实现虚析构函数,或者虚析构函数的内存开销等。</think>### C++析构函数为何需要声明为虚函数? 在C++中,**将基类的析构函数声明为虚函数**的主要原因是确保在多态场景下,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,从而避免内存泄漏和资源未释放的问题。以下是具体原因分析: --- #### 1. **多态场景下的析构问题** 当基类指针指向派生类对象时,若基类析构函数未声明为虚函数,删除该指针时: - **只会调用基类的析构函数**,而不会调用派生类的析构函数。 - 导致派生类中动态分配的资源(如堆内存、文件句柄等)无法释放,引发内存泄漏[^2][^4]。 **示例**: ```cpp class Base { public: ~Base() { /* 基类析构函数 */ } // 非虚函数 }; class Derived : public Base { public: int* data; Derived() { data = new int[100]; } ~Derived() { delete[] data; } // 不会被调用! }; int main() { Base* p = new Derived(); delete p; // 仅调用Base::~Base(),Derived::~Derived()未执行 return 0; } ``` --- #### 2. **虚析构函数的作用机制** - **声明虚析构函数**后,通过基类指针删除对象时,会触发动态绑定(dynamic binding),**先调用派生类的析构函数,再调用基类的析构函数**[^4]。 - 修改后的代码: ```cpp class Base { public: virtual ~Base() { /* 虚析构函数 */ } // 声明为虚函数 }; ``` --- #### 3. **何时需要虚析构函数?** - **需要的情况**: - 类被设计为基类,且可能通过基类指针操作派生类对象。 - 类中包含其他虚函数(此时析构函数也应声明为虚函数,保持一致性)。 - **不需要的情况**: - 类不作为基类,或不会被多态使用。 - 避免额外开销:虚函数会引入虚函数表(vtable)和虚函数指针(vptr),增加对象内存占用[^5]。 --- #### 4. **总结** - **核心原则**:若类可能被继承并通过基类指针操作,**必须将析构函数声明为虚函数**。 - **资源安全**:确保派生类资源正确释放,避免内存泄漏。 - **性能权衡**:仅在必要时使用虚析构函数,避免不必要的内存开销[^1][^5]。 ---
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