C++学习笔记-----存在多态调用时，为基类定义虚析构函数

在C++的继承体系中，构造函数和析构函数的执行顺序是完全相反的。

对于构造函数：从继承体系的最顶层的基类开始，一步步往下构建。即构造顺序是  基类--->>派生类。

对于析构函数：从继承体系的最底层的派生类开始，一步步向上析构。即析构顺序是  派生类-->>基类。

这些对于类的实例化对象来说完全正确，但是如果在程序中存有多态指针，即基类指针指向派生类的时候，需要我们为基类提供一个虚析构函数。

考虑下面的例子。

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
class Base
{
public:
Base() //构造函数
{
std::cout << "Base Constructor" << std::endl;
}
~Base() //non_virtual析构函数
{
std::cout << "Base Destructor" << std::endl;
}

virtual void func() //virtual成员函数
{
std::cout << "Base" << std::endl;
}
protected:
std::string Bmsg;
};

class Derive : public Base
{
public:
Derive()
{
std::cout << "Derive Constructor" << std::endl;
}
~Derive()
{
std::cout << "Derive Destructor" << std::endl;
}

void func()
{
std::cout << "Derive" << std::endl;
}
private:
std::string Dmsg;
};

int main()
{
Base b;
std::cout << std::endl;
Derive d;
std::cout << std::endl;
Base * pb = new Derive;
std::cout << std::endl;
b.func();
std::cout << std::endl;
d.func();
std::cout << std::endl;
pb->func();
std::cout << std::endl;
delete pb;

return 0;
}



让我们一步步解释输出结果。

Base b;实例化一个基类的对象，调用基类的构造函数，输出“Base Constructor”。
Derive d;实例化一个派生类的对象，会向上调用构造函数。先调用基类的构造函数输出"Base Constructor“，再调用自身的构造函数输出"Derive Constructor"。
Base * pb = new Derive;定义了一个基类指针指向派生类，同样会先调用基类构造函数，再调用自身构造函数。这条语句定义了一个多态指针。
b.func();通过基类的实例化对象调用自身的virtual成员函数func，输出”Base“

d.func();

通过派生类的实例化对象调用自身的virtual成员函数func, 输出”Derive"

pb->func();

通过指向派生类的基类指针调用虚函数func，因为多态指针是动态绑定的，所以此时调用的是基类的func还是派生类的func需要在运行时判断pb指针此时此刻指向的是基类成员还是派生类成员。本例中指向派生类成员，所以会输出"Derive"。
delete pb;释放从堆栈申请的内存，会先对指针所指对象进行析构，然后调用operator delete函数来释放申请的内存空间。
我们发现，这条语句没有调用派生类的析构函数，仅仅调用了基类的。这会导致一个问题，就是pb所指的这一个派生类对象的基类部分被析构了，而其自身独立于基类之外的部分没有被析构。就本例而言，基类的string类型变量Bmsg被析构了，而自身的string类型变量Dmsg没有析构。结果会产生一个不完整的对象。

如前面所述，我们需要为基类提供一个虚析构函数，就像这样
virtual ~Base()
{
std::cout << "Base Destructor" << std::endl;
}

其他部分保持不变，我们来看一下输出结果



在执行delete pb;语句时先调用了派生类的析构函数，而后又调用了基类的析构函数。整个对象被完全析构了。内存也完全被释放了。

综上，对于是否应该为基类提供一个虚析构函数，我们可以这样理解：

如果程序中存在多态指针，即存在基类指针指向派生类对象的，那么请为基类提供一个虚析构函数。

其他的情况不需要将基类的析构函数设置为虚函数。