揭开虚函数和析构函数的秘密：为什么析构函数必须是虚函数？

2023-11-03 06:12:27

在面向对象编程中，虚函数和析构函数是至关重要的概念，它们对于理解类的继承和销毁行为至关重要。然而，有时理解为什么析构函数必须是虚函数可能会令人困惑。本文将深入探讨虚函数和析构函数，阐述析构函数必须是虚函数的原因，并通过清晰易懂的示例进行说明。

虚函数：多态的基石

虚函数被virtual修饰，允许子类在继承自基类时重写它们。当派生类实例化时，父类的虚函数指针被子类重写后的函数指针所替代。这被称为多态，即子类可以表现出与父类不同的行为。

析构函数：清理对象的必备

析构函数是特殊类型的成员函数，当对象销毁时被自动调用。它的作用是释放对象分配的资源，如内存和文件句柄，以防止内存泄漏和资源浪费。

析构函数必须是虚函数的原因

现在，让我们探讨析构函数为什么必须是虚函数。考虑以下示例：

class Base {
public:
    virtual ~Base() { // 析构函数被声明为虚函数
        // 释放 base 资源
    }
};

class Derived : public Base {
public:
    ~Derived() { // 析构函数未被声明为虚函数
        // 释放 derived 资源
    }
};

假设有一个Derived类的对象。当该对象被销毁时，其析构函数会被调用。但是，由于析构函数不是虚函数，它不会调用基类Base的析构函数。这会导致基类分配的资源无法被释放，从而导致内存泄漏。

通过将析构函数声明为虚函数，可以确保在销毁派生类对象时，基类析构函数也能被调用。这确保了无论对象继承了多少层，所有资源都可以被正确释放。

示例说明

class Shape {
public:
    virtual ~Shape() { // Shape 析构函数是虚函数
        cout << "Shape 析构" << endl;
    }
};

class Circle : public Shape {
public:
    ~Circle() { // Circle 析构函数也是虚函数
        cout << "Circle 析构" << endl;
    }
};

int main() {
    Shape* s = new Circle();
    delete s; // 当 Circle 对象被销毁时，Circle 和 Shape 的析构函数都会被调用
    return 0;
}