何时使用虚拟析构函数？

我对大多数面向对象理论有扎实的了解，但令我困惑的一件事是虚拟析构函数。

我以为无论链中的每个对象是什么，析构函数总是被调用。

您打算什么时候将它们虚拟化？为什么？

当您可能通过指向基类的指针删除派生类的实例时，虚拟析构函数很有用：

class Base 
{
    // some virtual methods
};

class Derived : public Base
{
    ~Derived()
    {
        // Do some important cleanup
    }
};

在这里，您会注意到我没有声明Base的析构函数为virtual。现在，让我们看一下以下代码片段：

Base *b = new Derived();
// use b
delete b; // Here's the problem!

由于Base的析构函数不是virtual并且b是Base*指向Derived对象的指针，因此delete b具有未定义的行为：

[在delete b]中，如果要删除的对象的静态类型与其动态类型不同，则静态类型应为要删除的对象的动态类型的基类，并且静态类型应具有虚拟析构函数或行为是不确定的。

在大多数实现中，将像处理任何非虚拟代码一样解决对析构函数的调用，这意味着将调用基类的析构函数，但不会调用派生类之一，从而导致资源泄漏。

综上所述，在需要对基类virtual进行多态操作时，请始终使其成为析构函数。

如果要防止通过基类指针删除实例，则可以使基类的析构函数受保护且非虚拟；这样，编译器将不允许您调用delete基类指针。

您可以从Herb Sutter的本文中了解有关虚拟性和虚拟基类析构函数的更多信息。

虚拟构造函数是不可能的，但虚拟析构函数是可能的。让我们尝试一下.......

#include <iostream>

using namespace std;

class Base
{
public:
    Base(){
        cout << "Base Constructor Called\n";
    }
    ~Base(){
        cout << "Base Destructor called\n";
    }
};

class Derived1: public Base
{
public:
    Derived1(){
        cout << "Derived constructor called\n";
    }
    ~Derived1(){
        cout << "Derived destructor called\n";
    }
};

int main()
{
    Base *b = new Derived1();
    delete b;
}

上面的代码输出以下内容：

Base Constructor Called
Derived constructor called
Base Destructor called

派生对象的构造遵循构造规则，但是当我们删除“ b”指针（基本指针）时，我们发现仅调用了基本析构函数。但这绝不会发生。要执行适当的操作，我们必须将基本析构函数设为虚拟。现在让我们看看下面会发生什么：

#include <iostream>

using namespace std;

class Base
{ 
public:
    Base(){
        cout << "Base Constructor Called\n";
    }
    virtual ~Base(){
        cout << "Base Destructor called\n";
    }
};

class Derived1: public Base
{
public:
    Derived1(){
        cout << "Derived constructor called\n";
    }
    ~Derived1(){
        cout << "Derived destructor called\n";
    }
};

int main()
{
    Base *b = new Derived1();
    delete b;
}

输出更改如下：

Base Constructor Called
Derived Constructor called
Derived destructor called
Base destructor called

因此，基本指针（需要在派生对象上进行分配！）的破坏遵循破坏规则，即首先是“派生”，然后是“基”。另一方面，没有什么像虚拟构造函数。

在多态基类中声明虚拟的析构函数。这是Scott Meyers的Effective C ++中的第7项。迈尔斯继续总结，如果一个类有任何虚函数，它应该有一个虚析构函数，而不是类设计为基类或不是设计用于多态应不声明虚析构函数。

还应注意，在没有虚拟析构函数的情况下删除基类指针将导致未定义的行为。我最近才学到的东西：

C ++中的覆盖删除应如何表现？

我已经使用C ++多年了，但仍然无法自拔。

只要您的类是多态的，就使析构函数成为虚拟的。

通过指向基类的指针调用析构函数

struct Base {
  virtual void f() {}
  virtual ~Base() {}
};

struct Derived : Base {
  void f() override {}
  ~Derived() override {}
};

Base* base = new Derived;
base->f(); // calls Derived::f
base->~Base(); // calls Derived::~Derived

虚拟析构函数调用与任何其他虚拟函数调用没有什么不同。

对于base->f()，调用将被分派到Derived::f()，对于base->~Base()它的覆盖函数，Derived::~Derived()将被调用。

间接调用析构函数时也会发生同样的情况，例如delete base;。该delete语句将调用base->~Base()，该语句将分派给Derived::~Derived()。

具有非虚拟析构函数的抽象类

如果您不打算通过指向其基类的指针来删除对象，则无需使用虚拟析构函数。只要做到这protected一点，就不会被意外调用：

// library.hpp

struct Base {
  virtual void f() = 0;

protected:
  ~Base() = default;
};

void CallsF(Base& base);
// CallsF is not going to own "base" (i.e. call "delete &base;").
// It will only call Base::f() so it doesn't need to access Base::~Base.

//-------------------
// application.cpp

struct Derived : Base {
  void f() override { ... }
};

int main() {
  Derived derived;
  CallsF(derived);
  // No need for virtual destructor here as well.
}

我喜欢考虑接口和接口的实现。在C ++中，接口是纯虚拟类。析构函数是接口的一部分，有望实现。因此，析构函数应该是纯虚拟的。构造函数呢？构造函数实际上不是接口的一部分，因为对象总是显式实例化的。

当您希望通过基类指针删除对象时，不同的析构函数应遵循正确的顺序时，必须使用析构函数的虚拟关键字。例如：

Base *myObj = new Derived();
// Some code which is using myObj object
myObj->fun();
//Now delete the object
delete myObj ; 

如果您的基类析构函数是虚拟的，则对象将按顺序被破坏（首先是派生的对象，然后是base）。如果您的基类析构函数不是虚拟的，则仅基类对象将被删除（因为指针是基类“ Base * myObj”的指针）。因此，派生对象将发生内存泄漏。

简单来说，当您删除指向派生类对象的基类指针时，虚拟析构函数将以适当的顺序破坏资源。

 #include<iostream>
 using namespace std;
 class B{
    public:
       B(){
          cout<<"B()\n";
       }
       virtual ~B(){ 
          cout<<"~B()\n";
       }
 };
 class D: public B{
    public:
       D(){
          cout<<"D()\n";
       }
       ~D(){
          cout<<"~D()\n";
       }
 };
 int main(){
    B *b = new D();
    delete b;
    return 0;
 }

OUTPUT:
B()
D()
~D()
~B()

==============
If you don't give ~B()  as virtual. then output would be 
B()
D()
~B()
where destruction of ~D() is not done which leads to leak

虚拟基类析构函数是“最佳实践”-您应该始终使用它们来避免（难以检测）内存泄漏。使用它们，可以确保类的继承链中的所有析构函数都被调用（以正确的顺序）。使用虚拟析构函数从基类继承也使继承类的析构函数也自动成为虚拟对象（因此，您不必在继承类的析构函数声明中重新键入“ virtual”）。

如果您使用 shared_ptr（仅shared_ptr，而不是unique_ptr），则不必将基类析构函数虚拟化：

#include <iostream>
#include <memory>

using namespace std;

class Base
{
public:
    Base(){
        cout << "Base Constructor Called\n";
    }
    ~Base(){ // not virtual
        cout << "Base Destructor called\n";
    }
};

class Derived: public Base
{
public:
    Derived(){
        cout << "Derived constructor called\n";
    }
    ~Derived(){
        cout << "Derived destructor called\n";
    }
};

int main()
{
    shared_ptr<Base> b(new Derived());
}

输出：

Base Constructor Called
Derived constructor called
Derived destructor called
Base Destructor called

什么是虚拟析构函数或如何使用虚拟析构函数

类析构函数是与〜相同的类名称的函数，它将重新分配由该类分配的内存。为什么我们需要虚拟析构函数

请参阅以下带有虚拟功能的示例

该示例还说明了如何将字母转换为大写或小写

#include "stdafx.h"
#include<iostream>
using namespace std;
// program to convert the lower to upper orlower
class convertch
{
public:
  //void convertch(){};
  virtual char* convertChar() = 0;
  ~convertch(){};
};

class MakeLower :public convertch
{
public:
  MakeLower(char *passLetter)
  {
    tolower = true;
    Letter = new char[30];
    strcpy(Letter, passLetter);
  }

  virtual ~MakeLower()
  {
    cout<< "called ~MakeLower()"<<"\n";
    delete[] Letter;
  }

  char* convertChar()
  {
    size_t len = strlen(Letter);
    for(int i= 0;i<len;i++)
      Letter[i] = Letter[i] + 32;
    return Letter;
  }

private:
  char *Letter;
  bool tolower;
};

class MakeUpper : public convertch
{
public:
  MakeUpper(char *passLetter)
  {
    Letter = new char[30];
    toupper = true;
    strcpy(Letter, passLetter);
  }

  char* convertChar()
  {   
    size_t len = strlen(Letter);
    for(int i= 0;i<len;i++)
      Letter[i] = Letter[i] - 32;
    return Letter;
  }

  virtual ~MakeUpper()
  {
    cout<< "called ~MakeUpper()"<<"\n";
    delete Letter;
  }

private:
  char *Letter;
  bool toupper;
};


int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
  convertch *makeupper = new MakeUpper("hai"); 
  cout<< "Eneterd : hai = " <<makeupper->convertChar()<<" ";     
  delete makeupper;
  convertch *makelower = new MakeLower("HAI");;
  cout<<"Eneterd : HAI = " <<makelower->convertChar()<<" "; 
  delete makelower;
  return 0;
}

从上面的示例中，您可以看到未同时调用MakeUpper和MakeLower类的析构函数。

查看带有虚拟析构函数的下一个示例

#include "stdafx.h"
#include<iostream>

using namespace std;
// program to convert the lower to upper orlower
class convertch
{
public:
//void convertch(){};
virtual char* convertChar() = 0;
virtual ~convertch(){}; // defined the virtual destructor

};
class MakeLower :public convertch
{
public:
MakeLower(char *passLetter)
{
tolower = true;
Letter = new char[30];
strcpy(Letter, passLetter);
}
virtual ~MakeLower()
{
cout<< "called ~MakeLower()"<<"\n";
      delete[] Letter;
}
char* convertChar()
{
size_t len = strlen(Letter);
for(int i= 0;i<len;i++)
{
Letter[i] = Letter[i] + 32;

}

return Letter;
}

private:
char *Letter;
bool tolower;

};
class MakeUpper : public convertch
{
public:
MakeUpper(char *passLetter)
{
Letter = new char[30];
toupper = true;
strcpy(Letter, passLetter);
}
char* convertChar()
{

size_t len = strlen(Letter);
for(int i= 0;i<len;i++)
{
Letter[i] = Letter[i] - 32;
}
return Letter;
}
virtual ~MakeUpper()
{
      cout<< "called ~MakeUpper()"<<"\n";
delete Letter;
}
private:
char *Letter;
bool toupper;
};


int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{

convertch *makeupper = new MakeUpper("hai");

cout<< "Eneterd : hai = " <<makeupper->convertChar()<<" \n";

delete makeupper;
convertch *makelower = new MakeLower("HAI");;
cout<<"Eneterd : HAI = " <<makelower->convertChar()<<"\n ";


delete makelower;
return 0;
}

虚拟析构函数将显式调用类的最派生的运行时析构函数，以便能够以适当的方式清除对象。

或访问链接

https://web.archive.org/web/20130822173509/http://www.programminggallery.com/article_details.php?article_id=138

当您需要从基类调用派生类析构函数时。您需要在基类中声明虚拟基类的析构函数。

我认为这个问题的核心是关于虚拟方法和多态性，而不是专门的析构函数。这是一个更清晰的示例：

class A
{
public:
    A() {}
    virtual void foo()
    {
        cout << "This is A." << endl;
    }
};

class B : public A
{
public:
    B() {}
    void foo()
    {
        cout << "This is B." << endl;
    }
};

int main(int argc, char* argv[])
{
    A *a = new B();
    a->foo();
    if(a != NULL)
    delete a;
    return 0;
}

将打印出：

This is B.

没有virtual它会打印出来：

This is A.

现在，您应该了解何时使用虚拟析构函数了。

我认为，讨论通过基类（/ struct）删除而没有虚拟析构函数，或更确切地说没有vtable时，可能发生的“未定义”行为或至少“崩溃”未定义行为将是有益的。下面的代码列出了一些简单的结构（对于类也是如此）。

#include <iostream>
using namespace std;

struct a
{
    ~a() {}

    unsigned long long i;
};

struct b : a
{
    ~b() {}

    unsigned long long j;
};

struct c : b
{
    ~c() {}

    virtual void m3() {}

    unsigned long long k;
};

struct d : c
{
    ~d() {}

    virtual void m4() {}

    unsigned long long l;
};

int main()
{
    cout << "sizeof(a): " << sizeof(a) << endl;
    cout << "sizeof(b): " << sizeof(b) << endl;
    cout << "sizeof(c): " << sizeof(c) << endl;
    cout << "sizeof(d): " << sizeof(d) << endl;

    // No issue.

    a* a1 = new a();
    cout << "a1: " << a1 << endl;
    delete a1;

    // No issue.

    b* b1 = new b();
    cout << "b1: " << b1 << endl;
    cout << "(a*) b1: " << (a*) b1 << endl;
    delete b1;

    // No issue.

    c* c1 = new c();
    cout << "c1: " << c1 << endl;
    cout << "(b*) c1: " << (b*) c1 << endl;
    cout << "(a*) c1: " << (a*) c1 << endl;
    delete c1;

    // No issue.

    d* d1 = new d();
    cout << "d1: " << d1 << endl;
    cout << "(c*) d1: " << (c*) d1 << endl;
    cout << "(b*) d1: " << (b*) d1 << endl;
    cout << "(a*) d1: " << (a*) d1 << endl;
    delete d1;

    // Doesn't crash, but may not produce the results you want.

    c1 = (c*) new d();
    delete c1;

    // Crashes due to passing an invalid address to the method which
    // frees the memory.

    d1 = new d();
    b1 = (b*) d1;
    cout << "d1: " << d1 << endl;
    cout << "b1: " << b1 << endl;
    delete b1;  

/*

    // This is similar to what's happening above in the "crash" case.

    char* buf = new char[32];
    cout << "buf: " << (void*) buf << endl;
    buf += 8;
    cout << "buf after adding 8: " << (void*) buf << endl;
    delete buf;
*/
}

我不建议您是否需要虚拟析构函数，尽管我认为一般来说，拥有它们是一个好习惯。我只是指出为什么如果您的基类（/ struct）没有vtable而派生类（/ struct）有vtable并且您通过基类（/ struct）删除对象，则可能导致崩溃的原因指针。在这种情况下，您传递给堆的空闲例程的地址无效，从而导致崩溃。

如果运行上述代码，则在发生问题时您将清楚看到。当基类（/ struct）的this指针与派生类（/ struct）的this指针不同时，您将遇到此问题。在上面的示例中，结构a和b没有vtable。结构c和d确实具有vtable。因此，指向ac或d对象实例的a或b指针将被固定以说明vtable。如果传递此a或b指针删除，则该地址将崩溃，因为该地址对于堆的免费例程无效。

如果计划从基类指针中删除具有vtable的派生实例，则需要确保基类具有vtable。一种方法是添加一个虚拟析构函数，无论如何您都可能想要适当地清理资源。

一个基本的定义virtual是确定类的成员函数是否可以在其派生类中被覆盖。

类的D-tor基本上在作用域的结尾被调用，但是存在一个问题，例如，当我们在堆（动态分配）上定义一个实例时，我们应该手动将其删除。

指令一执行，基类析构函数就会被调用，但派生类不会被调用。

一个实际的例子是，在控制领域中，您必须操纵效应器，执行器。

在作用域的最后，如果不调用其中一个功率元件（执行器）的破坏器，将会导致致命的后果。

#include <iostream>

class Mother{

public:

    Mother(){

          std::cout<<"Mother Ctor"<<std::endl;
    }

    virtual~Mother(){

        std::cout<<"Mother D-tor"<<std::endl;
    }


};

class Child: public Mother{

    public:

    Child(){

        std::cout<<"Child C-tor"<<std::endl;
    }

    ~Child(){

         std::cout<<"Child D-tor"<<std::endl;
    }
};

int main()
{

    Mother *c = new Child();
    delete c;

    return 0;
}

任何公开继承的类（无论是否具有多态性）都应具有虚拟析构函数。换句话说，如果基类指针可以指向它，则其基类应具有虚拟析构函数。

如果是虚拟的，则调用派生类的析构函数，然后调用基类的构造函数。如果不是虚拟的，则仅基类析构函数被调用。