Effective C++(7) 为多态基类声明virtual析构函数 or Not

问题聚焦：

已经对一个对象执行了delete语句，还会发生内存泄漏吗？

先来看个demo：

// 计时器类
class TimeKeeper {
public:
    TimeKeeper();
    ~TimeKeeper();
};
class AtomicClock: public TimeKeeper { ...... };    // 原子钟
class WaterClock: public TimeKeeper { ...... };      // 水表
class WristWatch: public TimeKeeper { ...... };      // 腕表

// 设计工厂函数以供用户使用
TimeKeeper* ptk = getTimeKeeper();     // Factory函数会“返回一个父类的指针，指向新生成的子类对象”
......
delete ptk;           // Point! 释放它，避免资源泄漏

上面的这个demo有什么问题呢？

内存泄漏？后面已经delete掉这个对象了，还会内存泄漏吗？答案是肯定的。

让我们分析一下。

问题描述：getTimeKeeper()函数返回的指针指向一个derived class对象，而那个子类对象经由它的父类指针被释放，而它的父类有个non-virtual析构函数。

导致结果：诡异的“局部销毁”

                  C++指出，当子类对象经由一个它的父类对象指针被删除，而该父类对象的析构函数为non-virtual，其结果是：通常情况下，该对象的父类部分被销毁，而子类部分没有被销毁。

解决方案：父类的析构函数声明为virtual函数。

Demo：

class TimeKeeper {
public:
    TimeKeeper();
    virtual ~TimeKeeper();
    ......
};

// 使用
TimeKeeper* ptk = getTimeKeeper();
....
delete ptk;

这样看来，以后我们定义一个类的时候，就把它的析构函数全部声明为virtual函数，可以避免“局部销毁”问题。

但是这更不是一个好主意。（PS: 感谢我的老师让我知道了虚函数表这个东东.....）

还是先来看一个demo.

class Point {
public:
    Point(int xCoord, int yCoord);
    ~Point();
private:
    int x, y;
};

如果int占用32bits，那么Point对象可塞入一个64bit缓存器中。这样一个Point对象可被当作一个“64bit量”传给以其他语言如C或Fortran撰写的函数。

但是如果这里的析构函数被声明为virtual，会引起什么影响呢？

        virtual关键字可以在运行期决定哪一个virtual函数被调用，这个强大的功能显然要付出代价的。这个代价就是需要额外的空间存储虚函数表——编译器在其中寻找适当的函数指针，以及指向其中的指针（存储在对象中）。（这里不讨论虚函数表的实现细节）

        所以，如果将析构函数声明为virtual，Point对象的体积就会增大：在32bit计算机体系结构中将占用64bits到96bits（加上虚函数指针32bits）。因此，添加一个虚函数会使得这个对象增大50%~100%。C++的该对象也就无法和C里的该对象兼容了，如果不明确补偿，那么两者就无法兼容了。

总结一句话就是：盲目地将所有类的析构函数声明为virtual，或者non-virtual都是错误的。

需要格外注意的一点是：不要企图继承一个标准容器或者其他“带有non-virtual析构函数”，虽然看起来很方便。就像下面做的这样：

class SpecialString: public std::string {
    ......
};

// 如果你有一段代码这样写，绝对是你悲剧的开始
SpecialString* pss = new SpecialString("Hello world!");
std::string* ps;
......
ps = pss;
......
delete ps;         // 局部销毁，发生了资源泄漏

如果你确定这个类是当作一个父类来使用的话，声明一个抽象类或许是一个不错的主意。

来看一个demo

class AWOV {
public:
    virtual ~AWOV() = 0;
};
AWOV::~AWOV() {}     //纯虚函数的定义

这里有一个需要注意的地方是，这个析构函数的定义是必须的，不然编译器会报错。（因为编译不会再为你默默的生成一个了）

小结：

• 带有多态性质的父类应该声明一个virtual析构函数，如果class带有任何virtual函数，它就应该拥有一个virtual析构函数。
• 如果一个类的不是设计为一个父类来使用，或不是为了具备多态性，就不应该声明virtual析构函数，当然，不要有继承它的类出现。