多態基類聲明virtual析構函數

• 問題發現？

在維護一份原有代碼時，看到類似下面的代碼：（模型簡化版）

#include<iostream>
using namespace std;

//定義一個純虛基類
class Base 
{
public:
    Base() 
    {  
        cout<< "Construct Base!"<< endl;
    };
    ~Base()     //NOTE: non-virtual 
    {
        cout<< "Destruct Base!"<< endl;
    };      

    virtual void DoSomething() = 0;
};


//實現派生類
class Derived : public Base
{
public:
    Derived() 
    { 
        cout<< "Construct Derived!" <<endl;
    };
    ~Derived() 
    { 
        cout<< "Destruct Derived!" <<endl; 
    };   

    void DoSomething() 
    { 
        cout<< "Do whatever in Derived class!" <<endl; 
    };
};

這個實現有問題嗎？ 讓我們簡單運行一下看看：

int main()
{
    //case1: 使用基類指針指向派生類對象
    Base *pBase =  new Derived;
    pBase->DoSomething();
    delete pBase;
    pBase = NULL;

    //case2: 使用派生類指針指向派生類對象
    Derived* pDerived = new Derived;
    pDerived = dynamic_cast<Base*>(pDerived);
    pDerived ->DoSomething();
    delete pDerived ;  
    pDerived = NULL;

    return 0;
}

下面是運行結果：

結果出現了詭異的“局部銷燬”現象，case1中的對象在delete 時沒有調用派生類Derived的析構函數，這將很可能造成內存資源泄露。

問題出現在Derived 對象被基類Base 指針刪除，而目前的基類Base有個non-virtual 析構函數，這將引起一個災難性結果，因爲C++明確指出：當Derived class對象經由一個Base class 指針被刪除，而該Base class 帶着non-virtual 析構函數時，其結果是未定義的，實際執行時通常發生對象的Derived成分沒有被銷燬。

• 怎麼解決呢？

給Base class 一個virtual 的析構函數，此後刪除Derived class 對象時就按照預期銷燬整個對象，包括所有Derived class。可以更改後自行測試一下，此處不再粘貼結果。

像Base class 這樣除了析構函數之外通常還有其他virtual函數，此處virtual目的是允許Derived class 的實現得以具體化，在不同的Derived class中有不同的實現代碼。任何class 只要帶有virtual函數基本都應該明確也應有一個virtual 析構函數。

• 問題延伸

某些情況下，欲使一個類成爲抽象類，但剛好又沒有任何純虛函數。怎麼辦？ 實際上，抽象類的產生也可由純虛析構函數實現。

抽象類是準備被用做基類的，如上面所講，基類必須要有一個virtual析構函數，在沒有純虛函數會產生抽象類的情況下，可以藉助於聲明一個純虛析構函數實現：

class AbstractBase 
{
public:
　　virtual ~AbstractBase () = 0;   // 聲明一個純虛析構函數
};

該AbstractBase 類有一個純虛函數，是抽象類，而且有一個virtual析構函數，因此不會產生析構函數導致對象釋放不全的問題。

除此聲明之外，因爲要實例化其派生類對象，還必須提供純虛析構函數的定義， 即：

AbstractBase::~AbstractBase () {} // 純虛析構函數的定義

而且該定義是必需的，因爲虛析構函數工作的方式是：最底層的派生類的析構函數最先被調用，然後各個基類的析構函數被調用。也就是說，即使是抽象類，編譯器也要產生對~AbstractBase（） 的調用，因此必須要保證爲它提供實現函數體，否則，編譯連接時就會報錯，直到實現該函數體爲止，示例代碼如下：

class AbstractBase
{ 
public: 
    virtual ~AbstractBase() = 0; 
}; 

class ConcreteDerived :public AbstractBase 
{ 
public: 
    virtual ~ConcreteDerived(){};
}; 

//AbstractBase的純虛函數實現體，此時AbstractBase仍爲抽象類 
AbstractBase::~AbstractBase(){};  //必須提供，否則編譯報錯