在没有虚拟析构函数的情况下删除基类指针会导致内存泄漏吗？

Posted 2023-02-21

【中文标题】在没有虚拟析构函数的情况下删除基类指针会导致内存泄漏吗？

【英文标题】：Would it lead to memory leak when delete base class pointer without virtual destructor?

【发布时间】：2017-08-08 06:36:49

【问题描述】：

这里是一个解释虚拟析构函数的例子。（见http://www.geeksforgeeks.org/g-fact-37/） 我根据那个例子修改了代码，有一个关于内存泄漏的问题。

假设 Base 类有一个 int num 变量，Derived 类有一个 float money 变量。

在调用delete base_ptr;时，由于基类的析构函数是虚函数，所以应该先调用~derived()，再调用~Base()。

我的问题是“函数 delete 是否足够聪明，以至于它可以释放分配给 int num(Base Class) 和 float money(Derived Class) 的内存？

我认为 base_ptr 是 Base* 类型的指针，因此它可能只会释放 Base 类所需的内存量。但是，即使 base_ptr 指向 Base 类的类型，似乎 int 和 float 也会被释放。如果是这样的话，如果我们将~Base()设为非虚拟析构函数会导致内存泄漏吗？使用~Base() 的非虚拟析构函数，我们将错过~Derived() 的调用。因为在基类和派生类“内”没有动态分配任何内容，看来~Derived() 实际上根本没有释放任何内存，delete 的函数将释放int num 和float money 的内存。

#include <iostream>
using namespace std;

class Base 
public:
    int num;

 Base(int n):num(n)
    cout<<"Base::Constructor\n";
 
    virtual ~Base()
    cout<<"Base::Destructor\n";
 
;

class Derived : public Base 
private:
  float money;
public:
 Derived(int n, float m):Base(n),money(m)
    cout<<"Derived::Constructor\n";
 
 ~Derived()
    cout<<"Derived::destructor\n";
 
;



int main() 
    Base *base_ptr = new Derived(1,200.0);
    delete base_ptr;
    return 0;

【问题讨论】：

这段代码很好，但如果 Base 析构函数不是虚拟的，那将是未定义的行为

首先，如果没有虚拟析构函数，代码将具有未定义的行为，并且没有必要讨论隐形独角兽的颜色。其次，在询问程序是否会“只释放一部分内存”之前，请考虑您如何使用malloc 和free，并问自己如何告诉free 您想要释放多少内存.

C++ 标准明确指出，通过基类指针删除派生类实例是未定义的行为。试图弄清楚什么时候可以“愚弄系统”似乎不值得。

【参考方案1】：

您所描述的是未定义的行为，这意味着任何令人讨厌的东西都可能出错，而不仅仅是内存泄漏。

但实际上，如果继承不是虚拟的，派生类没有其他基类，派生类没有具有非平凡析构函数的成员，您可能会调用 Base::~Base() 析构函数，然后 @ 987654322@ 在指针上调用。 operator delete(void*) 函数只接受一个指针并释放它所指向的所有内存，因此不会出现“内存泄漏”。

【讨论】：

1.所以'delete'总是会释放'new'最初分配的内存，即使它稍后转换为另一种类型？例如，int* ptr = new int(5);删除 (char*)ptr;是否仍会释放分配给 int 而不仅仅是 char 的内存？

2.我认为执行顺序是（使用虚拟析构函数）1）~Derived();它会使可变浮动资金成为“未定义”，但实际上并没有“释放”为浮动资金分配的内存。 2）~基（）；它会使变量 int num “未定义”，但仍然不会释放任何内存。 3)delete 最终会为基类和派生类释放内存，这些内存最初是由 new 分配的。这样对吗？我认为这是我需要了解的 2 个微妙点。

@jaedong - 你太努力了。 :-) 尽管名称相似，但语言定义的delete 运算符和库中定义的operator delete(void*) 是两个不同的东西。在delete ptr 中，您需要从new 返回指针，并具有正确的类型。否则我们怎么知道要调用哪个析构函数？当在第 3 部分中调用 operator delete(void*) 时，内存是无类型的，就像 free 一样，运行时无论如何都会神奇地知道大小（以几种可能的方式之一，C++ 标准中没有一种描述）。