【C/C++】构造函数和析构函数

问题1：

MFC类库中，CObject类的重要性不言自明。在CObject的定义中，我们看到一个有趣的现象，即CObject的析构函数是虚拟的。为什么MFC的编写者认为虚拟的析构函数是必要的？

问题2：

析构函数可以为virtual型，构造函数则不能。那么为什么构造函数不能为虚呢？

问题3：

如果虚函数是非常有效的，我们是否可以把每个函数都声明为虚函数？

问题4：

析构函数可以是内联函数吗？

问题5：

请看下面一段程序：

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;

class B
{
private:
int data;
public:
B()
{
cout << "default constructor" << endl;
}
~B()
{
cout << "destructed" << endl;
}
B(int i) : data(i)
{
cout << "constructed by parameter " << data << endl;
}
};

B Play(B b)
{
return b;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
B temp = Play(5);
return 0;
}

问题：

（1）该程序输出的结果是什么？为什么会有这样的输出？

（2）B(int i):data(i)，这种用法的专业术语叫什么？

（3）Play(5)，形参类型是类，而5是常量，这样写合法吗？为什么？

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问题1解析：

我们可以先构造一个类如下：

class Base
{
public:
~CBase() {}
};

class CChild : public Base
{
public:
~CChild() {}
};

int main()
{
Child c;

return 0;
}

上面代码在运行时，由于在生成CChild对象c时，实际上在调用CChild类的构造函数之前必须首先调用其基类CBase的构造函数，所以当撤销c时，也会调用CChild类析构函数之后，调用CBase类的析构函数（析构函数调用顺序与构造函数相反）。也就是说，无论析构函数是不是虚函数，派生类对象被撤销时，肯定会依次上调基类的析构函数。

那么为什么CObject类要搞一个虚的析构函数呢？

因为多态的存在。

仍以上面的代码为例，如果main()中有如下代码：

CBase * pBase;
CChild c;
pBase = &c;

那么pBase指针被撤销时，调用的是CBase的析构函数还是CChild的呢？显然是CBase的（静态联编）析构函数。但如果把CBase类的析构函数改成virtual型，当pBase指针被撤销时，就会先调用CChild类的析构函数，再调用CBase类的析构函数。

答案：

在这个例子里，所有对象都存在于栈框中，当离开其所处的作用域时，该对象会被自动撤销，似乎看不出什么大问题。但是试想，如果CChild类的构造函数在堆中分配了内存，而其析构函数又不是virtual型的，那么撤销pBase时，将不会调用CChild::~CChild()，从而不会释放CChild::CChild()占据的内存，造成内存泄露。

将CObject的析构函数设为virtual型，则所有CObject类的派生类的析构函数都将自动变为virtual型，这保证了在任何情况下，不会出现由于析构函数未被调用而导致的内存泄露。这才是MFC将CObject::~CObject()设为virtual型的真正原因。

问题2答案：

虚函数采用一种虚调用的方法。虚调用是一种可以在只有部分信息的情况下工作的机制，特别允许我们调用一个只知道接口而不知道其准确对象类型的函数。但是如果要创建一个对象，你势必要知道对象的准确类型，因此构造函数不能为虚。

问题3答案：

不行，这是因为虚函数是有代价的：由于每个虚函数的对象都必须维护一个v表，因此在使用虚函数的时候都会产生一个系统开销。如果仅是一个很小的类，且不想派生其他类，那么根本没必要使用虚函数。

问题4解析：

我们可以先构造一个类，让它的析构函数是内联函数，如下所示：

#include <iostream>
using namespace std;

class A
{
public:
void fun()
{
cout << "A" << endl;
}
~A();
};

inline A::~A()
{
cout << "inline" << endl;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
A *niu = new A();
niu->fun();
delete niu;

return 0;
}

该程序可以正确编译并得出结果。

答案：

析构函数可以是内联函数。

问题5答案：

（1）应该有两个“destructed”输出：

constructed by parameter 5 		// 在Play(5)处，5通过隐含的类型转换调用了B::B(int i)
destructed						// Play(5)返回时，参数的析构函数被调用
destructed						// temp的析构函数调用；temp的构造函数调用的是编译器生成的拷贝构造函数

（2）带参数的构造函数，冒号后面是成员变量初始化列表（member initialization list）。

（3）合法。单个参数的构造函数如果不添加explicit关键字，会定义一个隐含的类型转换（从参数的类型转换到自己的类型）；添加explicit关键字会消除这种隐含转换。