程序基石系列（十四） 虚析构函数

预备知识

用一个例子来说明虚析函数的必要性.在程序清单1中,基类A的构造函数动态分配5个字节,其析构函数负责释放这块内存.派生类Z的构造函数动态分配5000个字节,其析构函数负责释放这块内存.

程序清单1

#include <iostream>
using namespace std;

class A{ // base class
	public:
		A(){
			 cout<<"A() firing"<<endl;
			 p = new char[5]; // allocate 5 bytes
			
		}
		~A(){
			cout<<"~A() firing"<<endl;
			delete[] p;// free 5 bytes
		}
	
	private:
		char *p;
};

class Z: public A {//derived class
	public:
		Z(){
			cout<<"Z() firing"<<endl;
			q = new char[5000];//allocate 5000 bytes
		}			
		~Z(){
			cout<<"~Z() firing"<<endl;
			delete[] q; //free 50000 bytes
		}
	
	 private:
			char *q;
};

void f();


int main(){
	for(unsigned i =0; i<3; i++)
		f();
	return 0;
}

void f(){
	A *ptr; //pointer to base class
	ptr = new Z(); // pointer to derived class object
	delete ptr; //~A() fires but not ~z()
}//***** Caution:50000 bytes of inaccessible storage

在main中三次调用f函数:

void f(){
	A *ptr; //pointer to base class
	ptr = new Z(); // pointer to derived class object
	delete ptr; //~A() fires but not ~z()
}//***** Caution:50000 bytes of inaccessible storage

由于类A和Z的构造函数与析构函数输出了跟踪信息,程序运行的结果如图所示:

将析构函数声明为虚成员函数可以解决 程序清单1中的问题:

class A{ // base class
	public:
		A(){
			 cout<<"A() firing"<<endl;
			 p = new char[5]; // allocate 5 bytes
			
		}
		virtual ~A(){
			cout<<"~A() firing"<<endl;
			delete[] p;// free 5 bytes
		}
	
	private:
		char *p;
};
.......

通过定义基类的析构函数~A()为虚成员函数,可以确保其派生类的析构函数也为虚成员函数.为了使代码更清晰,我们可以明确地使用关键字virtual来声明~Z(),不过即使我们不这样做, ~Z()仍然为虚成员函数,修改后的程序输出如下图所示:

现在,由于析构函数已经声明为虚成员函数,当通过ptr来删除其所指针的对象时,编译器进行的是运行期绑定.在这里,因为ptr指向一个Z类型的对象,所以~Z()被调用.我们看到随后~A()也被调用了,这是通过将析构函数定义为虚成员函数,我们就保证了在调用f时不会产生内存遗漏.

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