C++中虛析構函數的作用
我們知道，用C++開發的時候，用來做基類的類的析構函數一般都是虛函數。可是，爲什麼要這樣做呢？下面用一個小例子來說明：
有下面的兩個類:
- #include <iostream>
- using namespace std;
- class ClxBase
- {
- public:
- ClxBase() {};
- virtual ~ClxBase() {cout<<"AAA"<<endl;};
- virtual void DoSomething() { cout << "Do something in class ClxBase!" << endl; };
- };
- class ClxDerived : public ClxBase
- {
- public:
- ClxDerived() {};
- ~ClxDerived() { cout << "Output from the destructor of class ClxDerived!" << endl; };
- void DoSomething() { cout << "Do something in class ClxDerived!" << endl; };
- };
- int main()
- {
- ClxBase *pTest = new ClxDerived;
- pTest->DoSomething();
- delete pTest;
- }
輸出結果:
Do something in class ClxDerived!
Output from the destructor of class ClxDerived!
AAA
這個很簡單，非常好理解。
但是，如果把類ClxBase析構函數前的virtual去掉，那輸出結果就是下面的樣子了：
Do something in class ClxDerived!
AAA
也就是說，類ClxDerived的析構函數根本沒有被調用！一般情況下類的析構函數裏面都是釋放內存資源，而析構函數不被調用的話就會造成內存泄漏。我想所有的C++程序員都知道這樣的危險性。當然，如果在析構函數中做了其他工作的話，那你的所有努力也都是白費力氣。
所以，文章開頭的那個問題的答案就是－－這樣做是爲了當用一個基類的指針刪除一個派生類的對象時，派生類的析構函數會被調用。
當然，並不是要把所有類的析構函數都寫成虛函數。因爲當類裏面有虛函數的時候，編譯器會給類添加一個虛函數表，裏面來存放虛函數指針，這樣就會增加類的存儲空間。所以，只有當一個類被用來作爲基類的時候，才把析構函數寫成虛函數。
你需要virtual析構函數嗎
使用VC的class wizard自動生成一個類，會得到兩個空的函數：構造函數和virtual析構函數。爲什麼析構函數要聲明成virtual呢？
如果一個類要被使用成多態(polymorphic)的，那麼這個virtual是必須的。比如：
- #include <iostream>
- class Animal
- {
- char* ap;
- public:
- Animal()
- {
- ap = new char;
- std::cout << "Animal ctor" << std::endl;
- }
- virtual void foo()
- {
- std::cout << "Animal::foo" << std::endl;
- }
- virtual ~Animal()
- {
- std::cout << "Animal dtor" << std::endl;
- delete ap;
- }
- };
- class Dog : public Animal
- {
- char* dp;
- public:
- Dog()
- {
- dp = new char;
- std::cout << "Dog ctor" << std::endl;
- }
- virtual void foo()
- {
- std::cout << "Dog::foo" << std::endl;
- }
- virtual ~Dog()
- {
- delete dp;
- std::cout << "Dog dtor" << std::endl;
- }
- };
- int main()
- {
- Animal* pa = new Dog();
- pa->foo();
- delete pa;
- return 0;
- }
delete pa 實際上相當於：
pa->~Animal();
釋放pa所指向的內存(或許是free(pa))。
在 這裏，因爲~Animal()是virtual的，儘管是通過Animal類型的指針調用的，根據v-table的信息，~Dog()被正確調用到。如果 把virtual屬性去掉，那麼被調用的是~Animal()，Dog類的構造函數被調用而析構函數未被調用，構造函數中分配的資源沒有釋放，從而產生了 內存泄漏。析構函數缺省聲明爲virtual，就可以避免這一問題。
可另一個問題是，有時virtual是不需要的。如果一個類不會被繼承，比如一個utility類，該類完全是靜態方法；或者一些類儘管可能會被繼承，但不會被使用成多態的，即除了析構函數外，沒有其他的方法是virtual的，這時就可以把virtual屬性去掉。
去掉析構函數的virtual屬性後，因爲該類中沒有其他的virtual函數，所以編譯時不會生成v-table，這樣就節省了編譯時間，並減少了最終生成的程序的大小。更重要的是，遵從這一規則，給該類的維護者一個信息，即該類不應被當作多態類使用。
同樣，當作一個抽象時，如果你模仿Java的interface，聲明瞭如下的虛基類：
- class AbstractBase
- {
- virtual method1() = 0;
- virtual method2() = 0;
- };
那麼應該給它增加一個空的virtual析構函數：
virtual ~AbstractBase(){}
如果你對COM比較熟悉，可能會注意到，COM interface中並沒有這個virutal構造函數。這是因爲，COM通過使用引用計數的機制來維護對象。當你使用完一個COM對象，調用Release()時，COM的內部實現檢查引用技術是否爲零。如果是，則調用
delete this;
因爲Release()是virtual的，所以該COM對象對應的正確的派生類被調用，delete this會調用正確的析構函數，達到了使用virtual析構函數的效果。
定義純虛析構函數（pure virtual destructor)zz
純虛成員函數通常沒有定義；它們是在抽象類中聲明，然後在派生類中實現。比如說下面的例子：
- class File //an abstract class
- {
- public:
- virtual int open(const string & path, int mode=0x666)=0;
- virtual int close()=0;
- //...
- };
但是，在某些情況下，我們卻需要定義一個純虛成員函數，而不僅僅是聲明它。最常見的例子是純虛析構函數。在聲明純虛析構函數時，不要忘了同時還要定義它。
- class File //abstract class
- {
- public:
- virtual ~File()=0; //declaration of a pure virtual dtor
- };
- File::~File() {} //definition of dtor
爲什麼說定義純虛析構函數是非常重要的
派生類的析構函數會自動調用其基類的析構函數。這個過程是遞歸的，最終，抽象類的純虛析構函數也會被調用。
如果純虛析構函數只被聲明而沒有定義，那麼就會造成運行時（runtime）崩潰。（在很多情況下，這個錯誤會出現在編譯期，但誰也不擔保一定會是這樣。）純虛析構函數的啞元實現（dummy implementation，即空實現）能夠保證這樣的代碼的安全性。
- class DiskFile : public File
- {
- public:
- int open(const string & pathname, int mode);
- int close();
- ~DiskFile();
- };
- File * pf = new DiskFile;
- //. . .
- delete pf; //OK, ultimately invokes File::~File()
在某些情況下定義其它純虛成員函數可能也是非常有用的（比如說在調試應用程序以及記錄應用程序的日誌時）。例如，在一個不應該被調用，但是由於一個缺陷而被調用的基類中，如果有一個純虛成員函數，那麼我們可以爲它提供一個定義。
- class Abstract
- {
- public:
- virtual int func()=0;
- //..
- };
- int Abstract::func()
- {
- std::cerr<<"got called from thread " << thread_id<<
- "at: "<<gettimeofday()<<std::endl;
- }
這樣，我們就可以記錄所有對純虛函數的調用，並且還可以定位錯誤代碼；不爲純虛函數提供定義將會導致整個程序無條件地終止。
虛構造函數(virtual constructor)
C++不支持直接的虛構造函數。虛 擬機制的設計目的是使程序員在不完全瞭解細節（比如只知該類實現了某個界面，而不知該類確切是什麼東東）的情況下也能使用對象。但是，要建立一個對象，可 不能只知道“這大體上是什麼”就完事——你必須完全瞭解全部細節，清楚地知道你要建立的對象是究竟什麼。所以，構造函數當然不能是虛的了。但是，可通過虛函數 virtual clone()（對於拷貝構造函數）或虛函數 virtual create()（對於默認構造函數），得到虛構造函數產生的效果。
注意：子類成員函數clone()的返回值類型故意與父類成員函數clone()的不同。這種特徵被稱爲“協變的返回類型”（Covariant Return Types），該特徵最初並不是C++語言的一部分，VC6.0以下版本編譯器不支持這樣的寫法。
虛析構函數(virtual destructor)
當你可能通過基類指針刪除派生類對象時，建議使用虛析構函數。虛函數綁定到對象的類的代碼，而不是指針/引用的類。如果基類有虛析構函數，delete basePtr（基類指針）時，*basePtr 的對象類型的析構函數被調用，而不是該指針的類型的析構函數。
簡單講，這個類有虛函數就應該有虛析構函數。一旦你在類中加上了一個虛函數，你就已經需要爲每一個對象支付空間代價（每個對象一個指針），所以這時使析構函數成爲虛擬的通常不會額外付出什麼。
對於那些trivial且沒有子類的類，虛析構函數只會增加開銷，不要使用。