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Item 07:为多态基类声明virtual析构函数

Item 07:为多态基类声明virtual析构函数

作者: 0d339158f1a6 | 来源:发表于2016-10-17 21:25 被阅读63次

    Item 07: Declare destructions virtual in polymorphic base classes


    virtual destructions

    C++指出,当derived class对象经由一个base class指针被删除,而该base class带着一个non-virtual析构函数,其结果是未定义的——实际执行时通常发生的是对象的derived成分没有被销毁,于是造成一个诡异的“局部销毁”的现象,这可是造成资源泄露、破坏数据结构、在调试器上浪费许多时间的绝佳必备毒药。

    怎样解决这个问题?答:给base class一个virtual析构函数。并且,任何class只要带有virual函数几乎都应该有一个virtual析构函数。


    画蛇添足

    如果class不含virual函数,通常表示它并不想被用来做一个base class。当class不想被用过base class时,让其析构函数为virtual往往并不是一个好主意。为什么?

    因为如果要实现virtual函数,对象必须携带某些信息,主要用来在运行期决定哪一个virtual函数被调用。这份信息通常是由一个所谓vptr(virtual tabel pointer)指针指出的。vptr指向一个由函数指针构成的数组,称为vtbl(virtual table);每一个带有virtual函数的class都有一个相应的vtbl。当对象调用某一virtual函数时,实际被调用的函数取决于该对象的vptr所指的那个vtbl——编译器在其中寻找适当的函数指针。

    也就是说,因为多了virual函数,对象的体积就会增加,和其他语言的相同声明的结构也就不一样了,因为也就不再可能把它传递给其他语言所写的函数,除非你明确补偿vptr,所以不再具有移植性。

    所以,无端端地将所有classes的析构函数声明为virtual,就像从未声明他们为virtual一样,都是错误的。


    明令禁止

    标准string不含任何virtual函数,但有时候可能会错误地把它当做base class。包括STL容器,像vector,list,set,trl:unordered_map等等。如果你企图继承一个标准容器或任何其他“带有non-virtual析构函数”的class,请一定不要这样做。


    纯纯的虚函数

    有时候令class带一个pure virtual析构函数,可能会非常便利。pure virtual函数会导致abstract classes——也就是不能被实体化的class,就是说你不能为那个class创建对象。有时候你想拥有抽象class,但是手上没有任何pure virtual函数,怎么办?
    由于抽象class总是企图被当做一个base class来用,而又由于base class应该有个virtual析构函数,并且由于pure virtual函数会导致抽象class,因此:你应该为你希望成为抽象的那个class声明一个pure virtual析构函数

    class AWOV
    {
    public:
        virtual ~AWOV() = 0;
    }
    

    一定要记住:为这个pure virtual析构函数提供一份定义

    AWOV:AWOV() {}
    

    析构函数的运作方式是,最深层次派生的那个class其析构函数最先被调用,然后是其每一个base class的析构函数被调用。编译器会在AWOV的derived classes的析构函数中创建一个对~AWOV的调用动作,所以你必须为这个函数提供一个定义。如果不这样做,连接器会发出抱怨的。


    灵活运用

    给base classes一个virtual析构函数,这个规则只适用于polymorphic base classes身上。这种base classes的设计目的是为了用来“通过base class接口处理derived class对象”。

    并非所有base classes的设计目的都是为了多态用途,例如标准String和STL容器都不被设计作为base classes使用,更别提多态了。某些classes的设计目的是作为base classes使用,但不是为了多态用途。因此也就不需要virual析构函数


    NOTE

    • polymorphic base classes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。
    • classes的设计目的如果不是作为base classes使用,或不是为了具备多态性,就不应该声明virtual析构函数。
    岁月静好

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