<C/C++基础> 合法的纯虚析构函数？

有这样一个问题：

1，C++一个类中可不可以拥有纯虚的析构器？

2，纯虚函数能具体定义？



先不直接思考这个问题，还是先想清楚一些基本的概念：

,一，虚函数

首先：强调一个概念
定义一个函数为虚函数，不代表函数为不被实现的函数。

定义他为虚函数是为了允许用基类的指针来调用子类的这个函数（多态性的基本手段）。

定义一个函数为纯虚函数，才代表函数没有被实现。
定义纯虚函数是为了实现一个接口，起到一个规范的作用，规范继承这个类的程序员必须实现这个函数。
1、简介
假设我们有下面的类层次：

#include <iostream>
using namespace std;

class A
{
public:
virtual void foo()  //用virtual声明的函数就叫虚函数
{
cout << "A::foo() is called" << endl;
}
};
class B :public A
{
public:
void foo()//覆盖基类虚函数
{
cout << "B::foo() is called" << endl;
}
};
int main(void)
{
//等价方式1
//A *a = new B();//典型的多态使用，向上转型，基类的指针，却指向派生类B，见下面的等价方式

//等价方式2
//A *a;//声明指针a的类型
//B *b = new B();//指针b的的类型为B，指向B类
//a = b;//指针a指向B类

//等价方式3
A *a;
B b;
a = &b;
a->foo();   // 在这里，a虽然是A类型的指针，但是被调用的函数(foo)却是B的，如果没有虚关键字便是调用A的foo!
system("pause");
return 0;
}

    这个例子是虚函数的一个典型应用，通过这个例子，也许你就对虚函数有了一些概念。它虚就虚在所谓“推迟联编”或者“动态联编”上，一个类函数的调用并不是在编译时刻被确定的，而是在具体运行时刻被确定的，判断的依据是引用或者指针所绑定（指向）的对象的真实类型。由于编写代码的时候并不能确定被调用的是基类的函数还是哪个派生类的函数，所以被成为“虚”函数。 虚函数只能借助于指针或者引用来达到多态的效果（见上，每一种方式都用的是指针）。

1）如果基类的foo函数没有virtual关键字，那么由于派生类的对象的内存模型是基类的对象再加本身对象多增加的部分，在将派生类对象的地址赋给a时，c++编译器将会把指针a进行类型转换，他会认为保存的就是基类对象的地址（实际上不管指针a指向的是派生类的对象还是自身的对象，在内存模型中都是先指向基类的对象内存），在执行foo函数当然调用基类的了。当我们在构造派生类的对象，首先调用基类的构造函数去构造基类的对象，然后才去调用派生类的构造函数，从而拼接出派生类对象的构造。

2）如果基类的foo函数有virtual关键字，那么C++将采用迟绑定技术，即在编译时不确定具体的调用函数，而根据在运行时的实际指向的对象类型来确定调用函数。

二，纯虚函数

1、定义
　纯虚函数是在基类中声明的虚函数，它在基类中没有定义，但要求任何派生类都要定义自己的实现方法。纯虚函数是一种特殊的虚函数，它的一般格式如下：

class <类名>
{
virtual <类型><函数名>(<参数表>)=0;
…
};

2、引入原因

　　   1）、为了方便使用多态特性，我们常常需要在基类中定义虚拟函数。

　　2）、在很多情况下，基类本身生成对象是不合情理的。例如，动物作为一个基类可以派生出老虎、孔雀等子类，但动物本身生成对象明显不合常理。

　　为了解决上述问题，引入了纯虚函数的概念，将函数定义为纯虚函数（方法：virtual ReturnType Function()= 0;），则编译器要求在派生类中必须予以重写以实现多态性。同时含有纯虚拟函数的类称为抽象类，它不能生成对象。这样就很好地解决了上述两个问题。声明了纯虚函数的类是一个抽象类。所以，用户不能创建类的实例，只能创建它的派生类的实例。
3）纯虚函数最显著的特征是：它们必须在继承类中重新声明函数（不要后面的＝0，否则该派生类也不能实例化），而且它们在抽象类中往往没有定义。定义纯虚函数的目的在于，使派生类仅仅只是继承函数的接口。
4）纯虚函数的意义，让所有的类对象（主要是派生类对象）都可以执行纯虚函数的动作，但类无法为纯虚函数提供一个合理的缺省实现。所以类纯虚函数的声明就是在告诉子类的设计者，“你必须提供一个纯虚函数的实现，但我不知道你会怎样实现它”。

三，抽象类

抽象类是一种特殊的类，它是为了抽象和设计的目的为建立的，它处于继承层次结构的较上层。

（1）抽象类的定义：  称带有纯虚函数的类为抽象类。

（2）抽象类的作用：

抽象类的主要作用是将有关的操作作为结果接口组织在一个继承层次结构中，由它来为派生类提供一个公共的根，派生类将具体实现在其基类中作为接口的操作。所以派生类实际上刻画了一组子类的操作接口的通用语义，这些语义也传给子类，子类可以具体实现这些语义，也可以再将这些语义传给自己的子类。

（3）使用抽象类时注意：

•   抽象类只能作为基类来使用，其纯虚函数的实现由派生类给出。如果派生类中没有重新定义纯虚函数，而只是继承基类的纯虚函数，则这个派生类仍然还是一个抽象类。如果派生类中给出了基类纯虚函数的实现，则该派生类就不再是抽象类了，它是一个可以建立对象的具体的类。

•   抽象类是不能定义对象的。

四，提出问题：

1，C++一个类中可不可以拥有纯虚的析构器？

2，纯虚函数能具体定义？

可以，的确有可能存在纯虚析构器。实际上纯虚析构器在标准C++中是合法的，并且有一点值得记住的是，如果一个类包含了纯虚析构器那么就必须为其提供函数体。那么如果有函数体又何谈纯虚呢？我们知道在类的派生中析构器是反向的调用。这就意味着派生类的析构器将首相调用，然后基类析构器才被调用。如果纯虚析构器的定义没有提供那么当对象销毁时什么函数体应该被调用呢？所以，编译器和连接器执行纯存在了的虚析构器函数体。

来看一段程序：

#include <iostream>
class Base//基类
{
public:
virtual ~Base()=0; // 纯虚析构器，基类变成了抽象类
};

class Derived : public Base//从Base中派生
{
public:
~Derived()//派生类的析构器
{
std::cout << "~Derived() is executed";
}
};

int main()
{
Base *b=new Derived();
delete b;//调用析构器，首先调用子类的析构器
return 0;
}

连接器将产生下面的错误：

test.cpp:(.text$_ZN7DerivedD1Ev[__ZN7DerivedD1Ev]+0x4c):
undefined reference to `Base::~Base()' //未定义的基类析构器引用

现在如果我们提供纯虚析构器具体的定义，这段程序便能够编译并且运行。

#include <iostream>
class Base
{
public:
virtual ~Base()=0; // 基类的纯虚析构器
};
Base::~Base()
{
std::cout << "Pure virtual destructor is called";//纯虚析构器的定义
}

class Derived : public Base
{
public:
~Derived()
{
std::cout << "~Derived() is executed\n";//
}
};

int main()
{
Base *b = new Derived();//指针b指向Base，b并不是Base的实例化对象
delete b;//先调用子类析构器，再调用基类的，然而基类的是纯虚析构器，一样要为纯虚虚构器定义
return 0;
}

输出为：

~Derived() is executed
Pure virtual destructor is called

必须记住的是当一个类有纯虚函数时，这个类就变成了抽象类，不能生成对象，只能作为基类。

维基百科对此的解释为（见最后一句）：

纯虚函数或纯虚方法是一个需要被非抽象派生类执行的虚函数. 包含纯虚方法的类被称作抽象类; 抽象类不能被直接调用, 一个抽象基类的一个子类只有在所有的纯虚函数在该类(或其父类)内给出实现时,
才能直接调用. 纯虚方法通常只有声明(签名)而没有定义(实现).
作为一个例子, 抽象基类"MathSymbol"可能提供一个纯虚函数 doOperation(), 和派生类 "Plus" 和 "Minus" 提供doOperation() 的具体实现. 由于 "MathSymbol" 是一个抽象概念, 为其每个子类定义了同一的动作, 在 "MathSymbol" 类中执行 doOperation() 没有任何意义. 类似的, 一个给定的 "MathSymbol" 子类如果没有 doOperation()
的具体实现是不完全的.
虽然纯虚方法通常在定义它的类中没有实现, 在 C++ 语言中, 允许纯虚函数在定义它的类中包含其实现, 这为派生类提供了备用或默认的行为.

参考资源：

【1】，部分文字转载自，http://blog.csdn.net/hackbuteer1/article/details/7558868

【2】，维基百科：http://zh.wikipedia.org/wiki/虚函数_(程序语言)#.E6.8A.BD.E8.B1.A1.E7.B1.BB.E5.92.8C.E7.BA.AF.E8.99.9A.E5.87.BD.E6.95.B0

【3】，博客园网友，哨兵，http://www.cnblogs.com/phenixyu/p/4249351.html

【4】，《C++Primer》第五版