基类的析构函数为什么是虚函数?

本文通过实例详细解释了C++中为何基类的析构函数应当声明为虚函数,尤其是在通过基类指针删除派生类对象时,如何避免资源泄漏的问题。

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编译器总是根据类型来调用类成员函数。但是一个派生类的指针可以安全地转化为一个基类的指针。这样删除一个基类的指针的时候,C++不管这个指针指向一个基类对象还是一个派生类的对象,调用的都是基类的析构函数而不是派生类的。如果你依赖于派生类的析构函数的代码来释放资源,而没有重载析构函数,那么会有资源泄漏。
通过基类的指针去删除派生类的对象,而基类又没有虚析构函数时,结果将是不可确定的。这意味着编译器生成的代码将会做任何它喜欢的事:重新格式化你的硬盘,给你的老板发电子邮件,把你的程序源代码传真给你的对手,无论什么事都可能发生。(实际运行时经常发生的是,派生类的析构函数永远不会被调用。
实现虚函数需要对象附带一些额外信息,以使对象在运行时可以确定该调用哪个虚函数。对大多数编译器来说,这个额外信息的具体形式是一个称为vptr(虚函数表指针)的指针。vptr指向的是一个称为vtbl(虚函数表)的函数指针数组。每个有虚函数的类都附带有一个vtbl。当对一个对象的某个虚函数进行请求调用时,实际被调用的函数是根据指向vtbl的vptr在vtbl里找到相应的函数指针来确定的。

例子:(转自http://www.cppblog.com/snail/articles/81722.html)
为什么类的析构函数也声明为虚拟函数呢?什么时候才需要这么做?

     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;

 

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。



<think>嗯,用户问为什么基类析构函数需要声明为虚函数。这个问题我记得和对象析构时的行为有关,特别是当用基类指针指向派生类对象的时候。如果基类析构函数不是虚的,那么当通过基类指针删除对象时,只会调用基类析构函数,而派生类的析构函数不会被调用,这会导致内存泄漏或者资源没有正确释放的情况。 比如,假设有一个基类Base和一个派生类Derived。如果Base的析构函数不是虚函数,而用户用Base*指针指向一个Derived对象,然后delete这个指针,这时候只会执行Base的析构函数,Derived的析构函数不会执行。这样,如果Derived类中有动态分配的内存或者其他资源需要释放,就会造成泄漏。 所以正确的做法是将基类析构函数声明为虚函数。这样,当通过基类指针删除派生类对象时,会先调用派生类的析构函数,再调用基类析构函数,确保所有资源都被正确释放。这也是为什么在C++中,如果一个类被设计为基类(即会被其他类继承),通常需要将其析构函数设为虚函数的原因。 另外,如果基类析构函数不是虚的,而用户又可能通过基类指针删除派生类对象,这时候程序的行为是未定义的,可能导致各种问题。所以为了安全起见,基类析构函数应该声明为虚函数。不过,如果确定这个类不会被继承,或者不会通过基类指针来删除对象,那么可能不需要虚析构函数,这样可以避免虚表带来的额外开销。</think><< 基类析构函数需要声明为虚函数的主要原因是确保通过基类指针删除派生类对象时,能正确调用完整的析构函数链。具体原因如下: 1. **避免资源泄漏** 当通过基类指针删除派生类对象时,如果基类析构函数非虚,只会调用基类析构函数,导致派生类独有的资源(如动态内存、文件句柄等)未被释放。 2. **保证多态行为正确** 虚析构函数是多态机制的一部分。当通过基类指针操作派生类对象时,虚析构函数确保调用正确的析构函数序列(派生类→基类)。 ```cpp class Base { public: virtual ~Base() { std::cout << "Base destructor\n"; } // 虚析构函数 }; class Derived : public Base { public: ~Derived() override { std::cout << "Derived destructor\n"; } }; int main() { Base* obj = new Derived(); delete obj; // 输出顺序:Derived destructor → Base destructor } ``` **解释** 如果基类析构函数未声明为虚函数,上述代码中`delete obj`只会调用`Base`的析构函数,导致`Derived`类特有的资源未被清理。虚析构函数通过虚函数表(vtable)找到实际对象的析构函数入口,确保析构顺序正确。
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