c++ | 有趣的动态转换之 delete 崩溃探究兼谈基类虚析构的重要性

本文详细分析了C++中动态转换导致的delete操作崩溃的原因,指出错误源于非虚析构函数。通过反汇编代码解析,揭示了析构函数为虚函数在多态基类中的必要性,并提醒开发者在基类中声明虚析构函数的重要性。

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前言

在《有趣的动态转换》 这篇文章中,运行 测试代码3 会崩溃。本文试图揭示崩溃的原因。

错误更正

在开始之前,需要更正《C++ 虚函数简介》中的一个错误。关于 CBaseCDerived 的虚表内容,析构函数的位置并不是直接存储了虚函数的地址,而是存储了一段编译器生成的函数,该函数内部会调用对应的析构函数。
在这里插入图片描述

所以正确的虚表应该是下面这样的:
在这里插入图片描述

注意:debug 版默认会引入另外一层间接层,而 release 版不会。

错误回顾

回顾一下 测试代码3 运行后的错误提示,如下图:

### C++ 工厂设计模式中基类函数的作用 在 C++ 的工厂设计模式中,基类函数起着至关重要的作用。这是因为当使用多态时,派生类对象通常通过基类指针或引用管理。如果没有将基类函数声明为函数,则在删除基类类型的指针时,只会调用基类函数,而不会调用派生类的函数,这可能导致资源泄漏或其他未定义行为。 #### 函数为何需要声明为函数? C++ 默认情况下并不将函数设置为函数[^2]。这是出于性能考虑以及向后容性的原因。然而,在涉及继承层次结的情况下,尤其是像工厂模式这样动态创建对象并返回基类指针的情况,必须显式地将基类函数声明为函数。只有这样才能确保在销毁对象时,不仅会调用基类函数,还会正确调用派生类的函数以清理所有相关资源。 以下是具体的解释: 1. **防止资源泄露** 如果基类没有函数,当通过基类指针删除派生类对象时,仅会调用基类函数,而派生类中的资源无法得到释放。这种行为可能会导致内存泄漏或者其他形式的资源浪费[^3]。 2. **支持多态性** 函数的存在使得程序能够在运行时根据实际对象类型调用对应的函数。这对于基于接口或者抽象基类的设计尤为重要,因为在这种场景下,具体实现细节可能隐藏于派生类之中[^4]。 #### 示例代码说明 下面提供一段简单的代码示例来展示基类函数的重要性: ```cpp #include <iostream> using namespace std; // 抽象基类 class Base { public: virtual ~Base() { cout << "Base destructor called." << endl; } // 声明为函数 }; // 派生类 class Derived : public Base { public: ~Derived() override { cout << "Derived destructor called." << endl; } }; int main() { Base* obj = new Derived(); // 动态分配派生类对象 delete obj; // 删除对象 return 0; } ``` **输出结果:** ``` Derived destructor called. Base destructor called. ``` 在这个例子中,由于 `Base` 类的函数被声明为函数,所以在执行 `delete obj` 语句时,首先调用了 `Derived` 类的函数,接着才是 `Base` 类的函数。如果 `~Base()` 不是函数,则只会打印 `"Base destructor called"`,从而忽略掉派生类部分的清理工作。 #### 总结 在工厂模式以及其他类似的面向对象设计模式中,基类函数对于安全释放由派生类实例所占用的资源至关重要。它保障了即使是在复杂的继承体系下,也能按需完成整个对象生命周期内的资源管理操作。 --- ###
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