父类的析构函数设成虚的原因

Posted 2020-11-13 stephen-qin

转自:https://blog.csdn.net/jacqueslim/article/details/6792105

1. 一般来说，如果一个类要被另外一个类继承，而且用其指针指向其子类对象时，如题目中的A* d = new B();(假定A是基类，B是从A继承而来的派生类)，那么其(A类)析构函数必须是虚的，否则在delete d时，B类的析构函数将不会被调用，因而会产生内存泄漏和异常；

2. 在构造一个类的对象时，先构造其基类子对象，即调用其基类的构造函数，然后调用本类的构造函数；销毁对象时，先调用本类的析构函数，然后再调用其基类的构造函数；

3. 题目给出的代码是可以编译的，但会出现运行时错误。错误出现在delete d;这一句。为讨论方便，我们不妨将A类和B类改写如下：

class A
{
public:
    int a;
    ~A()
    {
        cout << "A::~A" << endl;
    }
};

class B : public A
{
public:
    int b;
    virtual ~B()
    {
        cout << "B::~B" << endl;
    }
};
那么A* d = new B();这一句的左边所产生B的对象的内存结构如下:

(这个内存结构图分成了两个部分，上面是内存分布，下面是虚表，我们逐个看。VS所带编译器是把虚表指针放在了内存的开始处（0地址偏移），然后再是成员变量；

下面生成了虚表，紧跟在&B_meta后面的0表示，这张虚表对应的虚指针在内存中的分布，下面列出了虚函数，左侧的0是这个虚函数的序号，这里只有一个虚函数，所以只有一项，如果有多个虚函数，会有序号为1，为2的虚函数列出来。)

而A对象的内存结构如下：

 

可见d只能找到a和A类的析构函数(因为d指向类A的指针)，而无法找到B对象的析构函数，所以当delete d;的时候，B对象所占用的内存就此被泄漏掉了，也从而产生了异常。

 如果将A类的析构函数设为虚的，那么A类对象的内存结构将为：

 

B类对象的内存结构为：

(自己批注:注意:这里的B和A的析构函数的名字不一样, 不要和"多态里子类重写父类函数时(两者的函数名是一样的),子类虚函数表中内容会被修改掉"混淆了)

此时通过A* d = new B();，A对象的内存结构中的vfptr，即虚函数表指针，就是B对象的vfptr(B对象的vfptr被bitwise copy，即浅拷贝到A对象的vfptr。(why?,有兴趣看下)如B是从A虚继承而来的，则需要加一个offset，情况要更复杂，见

http://blog.csdn.net/pathuang68/archive/2009/04/24/4105902.aspx)，因此，A对象的vfptr所指向的是B对象的虚函数表，而B的析构函数位于虚函数表0的位置，因此，这样就可以通过A类对象的指针d，找到B类对象的析构函数，从而在delete d;时，可以销毁B对象，而不会产生内存泄漏和异常。

事实上，该题目只要将A中的析构函数设成虚的，B类中的析构函数前面的virtual关键字不管是否存在，其析构函数也一定是虚的，C类同此道理。因此，得到结论就是，只要能够保证继承关系中最高的基类的析构函数是虚的，那么就不会产生前面所谈及的问题。这就是为什么在想使用多态特性的时候，需要将基类的析构函数设成虚的真正原因。