为什么要在 C++ 中为抽象类声明虚拟析构函数？

Question

我知道在 C++ 中为基类声明虚拟析构函数是一个很好的做法，但是即使对于充当接口的抽象类，声明虚拟析构函数总是很重要吗？ 请提供一些原因并举例说明原因。

Answer 1

对于界面来说更重要。 您的类的任何用户都可能持有指向接口的指针，而不是指向具体实现的指针。 当他们删除它时，如果析构函数是非虚拟的，那么会发生什么取决于编译器。

例如

class Interface
{
   virtual void doSomething() = 0;
};

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

void myFunc(void)
{
   Interface* p = new Derived();
   // The behaviour of the next line is undefined. It probably 
   // calls Interface::~Interface, not Derived::~Derived in
   // which case you have a memory leak. Or it may crash
   delete p;
}

Answer 2

您的问题的答案经常是，但并非总是如此。 如果你的抽象类禁止客户端在指向它的指针上调用delete（或者它的文档中这么说），那么你可以不声明虚拟析构函数。

您可以通过保护其析构函数来禁止客户端对指向它的指针调用删除。 像这样工作，省略虚拟析构函数是完全安全且合理的。

您最终将没有虚拟方法表，并最终向您的客户表明您打算通过指向它的指针使其不可删除，因此您确实有理由在这些情况下不将其声明为虚拟的。

[请参阅本文中的第 4 项：http://www.gotw.ca/publications/ mill18.htm]

Answer 3

我决定做一些研究并尝试总结您的答案。 以下问题将帮助您决定需要哪种类型的析构函数：

1. 您的类是否打算用作基类？
   • 否：声明公共非虚拟析构函数以避免类 ^* 的每个对象上的 v 指针。
   • 是：阅读下一个问题。
2. 你的基类是抽象的吗？ （即任何虚拟纯方法？）
   • 否：尝试通过重新设计类层次结构来使基类抽象
   • 是：阅读下一个问题。
3. 您想允许通过基指针进行多态删除吗？
   • 否：声明受保护的虚拟析构函数以防止不必要的使用。
   • 是：声明公共虚拟析构函数（在本例中没有开销）。

我希望这有帮助。

^* 需要注意的是，C++ 中无法将类标记为 Final（即不可子类化），因此，如果您决定将析构函数声明为非虚拟且公共的，请记住明确警告你的程序员同事不要从你的类派生。

参考文献：

• “S. Meyers。更有效的 C++，第 33 项 Addison-Wesley，1996 年。”
• Herb Sutter，《虚拟》，2001
• C++ 常见问题解答，20.7，“我的析构函数什么时候应该是虚拟的？”
• 当然，这个问题的答案。

Answer 4

是的，它总是很重要。 派生类可以分配内存或保存对其他资源的引用，这些资源在对象被销毁时需要清理。 如果您没有为接口/抽象类提供虚拟析构函数，那么每次通过基类句柄删除派生类实例时，都不会调用派生类的析构函数。

因此，您正在打开内存泄漏的可能性

class IFoo
{
  public:
    virtual void DoFoo() = 0;
};

class Bar : public IFoo
{
  char* dooby = NULL;
  public:
    virtual void DoFoo() { dooby = new char[10]; }
    void ~Bar() { delete [] dooby; }
};

IFoo* baz = new Bar();
baz->DoFoo();
delete baz; // memory leak - dooby isn't deleted

Answer 5

这并不总是必需的，但我发现这是一个很好的做法。 它的作用是允许通过基类型的指针安全地删除派生对象。

例如：

Base *p = new Derived;
// use p as you see fit
delete p;

如果 Base 没有虚拟析构函数，则格式错误，因为它将尝试删除对象，就好像它是 Base * 一样。

Answer 6

这不仅是好的做法。 这是任何类层次结构的第一条规则。

1. C++ 层次结构的最基类必须有一个虚拟析构函数

现在就来说说为什么。 以典型的动物等级制度为例。 虚拟析构函数像任何其他方法调用一样经历虚拟分派。 以下面的例子为例。

Animal* pAnimal = GetAnimal();
delete pAnimal;

假设 Animal 是一个抽象类。 C++ 知道要调用的正确析构函数的唯一方法是通过虚拟方法分派。 如果析构函数不是虚拟的，那么它将简单地调用 Animal 的析构函数，并且不会销毁派生类中的任何对象。

在基类中将析构函数设置为虚拟的原因是它只是从派生类中删除选择。 它们的析构函数默认变为虚拟的。

Answer 7

答案很简单，你需要它是虚拟的，否则基类就不是一个完整的多态类。

    Base *ptr = new Derived();
    delete ptr; // Here the call order of destructors: first Derived then Base.

您更喜欢上述删除，但如果基类的析构函数不是虚拟的，则仅调用基类的析构函数，并且派生类中的所有数据将保持不变。