C++繼承與多型(5)

虛解構函式

一. 兩個問題：

• 問題一: 哪些函式不能實現成虛擬函式?

  首先要認識虛擬函式的依賴:
  1.虛擬函式能產生地址，儲存在vftable當中
  2.物件必須存在(vfptr->vftable->虛擬函式地址，而vfptr儲存在物件的記憶體空間中)

  根據虛擬函式的依賴條件可以分析得出：

  ​ 1.建構函式
  ​ (1) virtual+建構函式(不可以)
  ​ (2) 建構函式中(呼叫的任何函式，都是靜態繫結的)呼叫虛擬函式，也不會發生靜態繫結

  ​ (3) 派生類物件的構造過程，先呼叫的是基類的建構函式，然後才呼叫派生類的建構函式

  ​ 2.static靜態成員方法
  靜態成員方法不依賴物件

• 問題二: 關於虛解構函式， 什麼時候基類的解構函式必須實現成虛擬函式?

  解答：基類的指標(引用)指向堆上new出來的派生類物件的時候， delete pb(基類的指標)，
  它呼叫解構函式的時候，必須發生動態繫結，否則會導致派生類的解構函式無法呼叫

  舉個例子分析一下問題二

  簡單定義基類Base和其派生類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; }
  	
  	// 基類的解構函式是虛擬函式，那麼派生類的解構函式自動成為虛擬函式
  	~Derive() 
  	{
  		cout << "~Derive()" << endl;
  	}
  private:
  	int mb;
  };
   
  

  主函式部分

  int main()
  {
  	Base* pb = new Derive(10);
  	pb->show(); 
  	delete pb; // 派生類的解構函式沒有呼叫
  }
  

  • case1: 基類Base的解構函式不是虛擬函式時

    ​ 由以上結果可知，派生類的解構函式沒有呼叫， 這是因為delete需要先呼叫解構函式（釋放外部佔用的記憶體資源(如果需要的話)），然後才會釋放記憶體(free)， 而呼叫解構函式pb->~Base() , 找到的是基類的解構函式，發生的是靜態繫結。

  • case2: 基類Base的解構函式是虛擬函式時

    ​ 由以上結果可知，delete呼叫pb->~Base()時發生了動態繫結，pb獲得了派生類物件空間前四個位元組的值(即vfptr，指向派生類的虛擬函式表)，利用vfptr訪問派生類的虛擬函式表，所以呼叫的也是派生類的解構函式

  以上例子很好說明當基類的指標pb指向一個new出來的派生類的物件時，基類的解構函式必須寫成虛擬函式確保delete pb， 在呼叫解構函式時發生動態繫結，能夠呼叫派生類的解構函式，避免派生類物件無法析構，造成記憶體洩漏。