我对大多数OOP理论都有很好的理解,但最让我困惑的是虚拟析构函数。
我以为析构函数总是被调用,不管是什么,也不管是链中的每个对象。
你打算什么时候让它们虚拟化?为什么?
我对大多数OOP理论都有很好的理解,但最让我困惑的是虚拟析构函数。
我以为析构函数总是被调用,不管是什么,也不管是链中的每个对象。
你打算什么时候让它们虚拟化?为什么?
当前回答
我喜欢思考接口和接口的实现。在C++中,speak接口是纯虚拟类。析构函数是接口的一部分,需要实现。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。
其他回答
还要注意,在没有虚拟析构函数时删除基类指针将导致未定义的行为。我最近学到的东西:
C++中重写删除应该如何操作?
我已经使用C++多年了,但我还是设法自杀了。
什么是虚拟析构函数或如何使用虚拟析构器
类析构函数是一个与~前面的类同名的函数,它将重新分配该类分配的内存。为什么我们需要虚拟析构函数
请参见以下示例中的一些虚拟函数
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;
}
从上面的示例中可以看到,没有调用MakeUpper和MakeLower类的析构函数。
查看下一个带有虚拟析构函数的示例
#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,以便能够以正确的方式清除对象。
或访问链接
https://web.archive.org/web/20130822173509/http://www.programminggallery.com/article_details.php?article_id=138
我认为讨论“未定义”行为,或者至少讨论在通过没有虚拟析构函数的基类(/struct)删除时可能发生的“崩溃”未定义行为,或者更准确地说,没有vtable,是有益的。下面的代码列出了一些简单的结构(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;
*/
}
我并不是建议你是否需要虚拟析构函数,尽管我认为一般来说,拥有它们是一个很好的做法。我只是指出了如果基类(/struct)没有vtable,而派生类(/struck)有vtable,并且通过基类(/ststruct)指针删除对象,那么可能会导致崩溃的原因。在这种情况下,传递给堆的空闲例程的地址是无效的,因此是崩溃的原因。
如果运行上述代码,您将清楚地看到问题发生的时间。当基类(/struct)的this指针与派生类(/struct)的this指示器不同时,您将遇到此问题。在上面的示例中,结构a和b没有vtables。结构c和d确实有vtables。因此,指向c或d对象实例的a或b指针将被修复以说明vtable。如果传递此a或b指针进行删除,则会由于地址对堆的空闲例程无效而崩溃。
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,您可能无论如何都希望它能正确地清理资源。
我建议这样做:如果类或结构不是最终的,那么应该为其定义虚拟析构函数。
我知道这看起来像是一种过度警惕的过度杀戮,成为一种经验法则。但是,这是确保从类派生的人在使用基指针删除时不会使用UB的唯一方法。
Scott Meyers在下面引用的有效C++中的建议很好,但不足以确定。
如果一个类有任何虚函数,它应该有一个虚函数析构函数,并且类是否设计为基类设计用于多态性的不应声明虚拟析构函数。
例如,在下面的程序中,基类B没有任何虚拟函数,因此根据Meyer的说法,您不需要编写虚拟析构函数。然而,如果您没有以下UB:
#include <iostream>
struct A
{
~A()
{
std::cout << "A::~A()" << std::endl;
}
};
struct B
{
};
struct C : public B
{
A a;
};
int main(int argc, char *argv[])
{
B *b = new C;
delete b; // UB, and won't print "A::~A()"
return 0;
}
虚拟构造函数是不可能的,但虚拟析构函数是可能的。让我们做个实验。。。。。。。
#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;
}
上述代码输出以下内容:
Base Constructor Called
Derived constructor called
Base Destructor called
派生对象的构造遵循构造规则,但当我们删除“b”指针(基指针)时,我们发现只有基析构函数被调用。但这绝不能发生。为了做适当的事情,我们必须使基析构函数虚拟化。现在让我们看看以下情况:
#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;
}
输出变化如下:
Base Constructor Called
Derived Constructor called
Derived destructor called
Base destructor called
因此,基指针的销毁(对派生对象进行分配!)遵循销毁规则,即首先是派生指针,然后是基指针。另一方面,没有什么像虚拟构造函数。