Effective C++ 学习笔记 《七》

Item 7: Declare destructors virtual in polymorphic base classes

看这个标题需要注意两个地方，第一个是多态基类polymorphic base classes 另一个是虚析构函数destructors virtual。作者建议我们在写为了实现多态的基类的时候，把这个基类的析构函数设为虚函数。

作者给出了一个计时器的基类作为例子，这个计时器可以有多个子类从而实现多态，当我们动态分配内存实现一个类的对象的时候，需要在程序结束的时候释放对象的内存。而对于一个继承自基类的派生类，如果基类的析构函数没有设为Virtual，意味着派生类对象在被析构的时候只会调用基类的析构函数，这种行为是未定义的，因为派生类对象只会释放基类中的成员部分，而对于派生类的成分很可能没有销毁，造成资源泄露。

那么是不是对于所有的类，析构函数都写为virtual呢？比如对于一个没有任何virtual类型函数的类，那这种类往往是不会用于被继承的，它的析构函数是否也写成virtual呢？

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书上接着举到了一个例子，是一个二维的空间点类

class Point { // a 2D point
public:
	Point(int xCoord, int yCoord);
	~Point();
private:
	int x, y;
};

对于这个类，如果int占4个字节，那么这个类的对象大小为8个字节
但是如果析构函数要实现成虚函数的类型，那么类对象还会包含一个叫虚表的指针(vptr），这个指针用来决定对象实际应该调用的析构函数从而实现多态。由于包含这么一个指针，就会影响对象的大小，比如上面的例子原本两个int大小为8字节，一旦把析构函数声明为virtual，这个类对象的大小就变成了8+8（64位）=16字节。
除了增大了类的大小，由于增加了这么一个指针，也影响了代码的移植性（比如C中就没有vptr）

那我们如何来确定一个类的析构函数是否需要写成virtual类型呢？书上给出的建议是当这个类中至少有一个virtual函数，才把它的析构函数声明为virtual ，原因也很简单，可以从两个方面来理解。一是由于有virtual函数，说明有了一个vptr，那么我们写成virtual析构函数也不会增加额外的空间；另一方面，由于有virtual函数，说明这个类的本意是希望被继承的基类，自然需要virtual析构函数

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根据这个原则，是不是所有的问题都能解决了呢？
书上接着提到了对于某些完全不带virtual函数的类，根据原则是不会把它的析构函数声明为virtual，但是也可能会受到这个问题的影响。比如下面这个SpecialString类，它继承自stl的string类

class SpecialString: public std::string {   // bad idea! std::string has a  non-virtual destructor
...
};

如果我们一不小心把一个指向SpecialString类的指针转换成了String类型指针。

SpecialString *pss = new SpecialString("Impending Doom");
std::string *ps;
...
ps = pss; // SpecialString*⇒std::string* 发生转换
...
delete ps; // undefined! In practice, *ps's SpecialString resources will be leaked, because the
        		// SpecialString destructor won't be called.

此时delete ps就只会调用std::string的析构函数，也只会释放pss里string部分的资源，原因就是stl中的string的析构函数是非virtual的，stl的string本身也不希望使用者继承这个类。
所以书上给出的建议是，不要去继承标准库容器类或者任何带有非virtual析构函数的类

（PS：由于作者写书年代较早，书上说到c++没有java中的final关键字来阻止类被继承，其实在C++11中已经提供了final，所以现在有更好的解决办法来避免这个问题。）

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接着书上提到了纯虚函数的问题，我们知道纯虚函数是用来声明一个抽象类的（关于纯虚函数的讲解这一篇不错）

https://blog.youkuaiyun.com/yuanchunsi/article/details/78833899

我们知道抽象类是不可以被实例化的，而抽象类的意义一般是用来当基类被继承，所以它的析构函数按照原则应该是要被设为virtual，所以一般我们在想写一个抽象类的时候，通常把它的析构函数写为纯虚函数，这样既能满足是个抽象类的要求（不能被实例化），又不会因为被继承而导致析构的问题。

但是注意，需要为这个纯虚析构函数提供一份定义，哪怕里面什么都不写
原因就是对一个派生类对象，当它被析构的时候，它自身的析构函数最先被调用，但这个析构函数中包含对它继承的上一层类的析构函数的调用，上一层又包含上一层，当最后调用到抽象基类的时候，由于是个纯虚函数，如果没有定义，是无法调用的。

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总结

• 用于多态的基类（往往含有不止一个virtual函数）应该声明一个virtual析构函数

• 不要尝试去继承标准库容器类或者没有virtual析构函数的类，对这种类一般写成final

• 如果一个类不是用于多态而作为基类被继承，那么它的析构函数一般不写成virtual（节省空间和兼容）