c++学习笔记------继承与多态5

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mob604756ff20da 2021-09-08 09:59:00

文章标签 C/C++ 析构函数派生类虚函数构造函数 文章分类 代码人生

C++继承与多态(5)

虚析构函数

一. 两个问题：

问题一: 哪些函数不能实现成虚函数?

首先要认识虚函数的依赖:
1.虚函数能产生地址，存储在vftable当中
2.对象必须存在(vfptr->vftable->虚函数地址，而vfptr存储在对象的内存空间中)

根据虚函数的依赖条件可以分析得出：

1.构造函数
(1) virtual+构造函数(不可以)
(2) 构造函数中(调用的任何函数，都是静态绑定的)调用虚函数，也不会发生静态绑定

(3) 派生类对象的构造过程，先调用的是基类的构造函数，然后才调用派生类的构造函数

2.static静态成员方法
静态成员方法不依赖对象
问题二: 关于虚析构函数，什么时候基类的析构函数必须实现成虚函数?

解答：基类的指针(引用)指向堆上new出来的派生类对象的时候， delete pb(基类的指针)，
它调用析构函数的时候，必须发生动态绑定，否则会导致派生类的析构函数无法调用

举个例子分析一下问题二

简单定义基类Base和其派生类Derive
```
class Base
{
public:
	Base(int data = 10) :ma(data) { cout << "Base(int data = 10)" << endl; }
	void show() { cout << "Base::show()" << endl; }
	~Base() { cout << "~Base()" << endl; }
protected:
	int ma;
};

class Derive : public Base
{
public:
	 
	Derive(int data = 20)
		:Base(data), mb(data)
	{
		cout << "Derive(int data = 20)" << endl;
	}
	virtual void show() { cout << "Derive::show()" << endl; }
	
	// 基类的析构函数是虚函数，那么派生类的析构函数自动成为虚函数
	~Derive() 
	{
		cout << "~Derive()" << endl;
	}
private:
	int mb;
};
```
主函数部分
```
int main()
{
	Base* pb = new Derive(10);
	pb->show(); 
	delete pb; // 派生类的析构函数没有调用
}
```
- case1: 基类Base的析构函数不是虚函数时
  
  由以上结果可知，派生类的析构函数没有调用，这是因为delete需要先调用析构函数（释放外部占用的内存资源(如果需要的话)），然后才会释放内存(free)，而调用析构函数pb->~Base() , 找到的是基类的析构函数，发生的是静态绑定。
- case2: 基类Base的析构函数是虚函数时
  
  由以上结果可知，delete调用pb->~Base()时发生了动态绑定，pb获得了派生类对象空间前四个字节的值(即vfptr，指向派生类的虚函数表)，利用vfptr访问派生类的虚函数表，所以调用的也是派生类的析构函数
以上例子很好说明当基类的指针pb指向一个new出来的派生类的对象时，基类的析构函数必须写成虚函数确保delete pb，在调用析构函数时发生动态绑定，能够调用派生类的析构函数，避免派生类对象无法析构，造成内存泄漏。