《Effective C++》《构造/析构/赋值运算——7、为多态基类声明virtual析构函数》

1、term7:Declare destructors virtual in polymorphic base classes

带有多态性质的基类应该声明一个virtual析构函数；如果class内带有任何virtual函数，它就该拥有一个virtual析构函数；
举个反面栗子：

#include <iostream>  
#include <memory>  // 基类 TimeKeeper  
class TimeKeeper {  
public:  TimeKeeper() {  std::cout << "TimeKeeper constructor called." << std::endl;  }  ~TimeKeeper() {  std::cout << "TimeKeeper destructor called." << std::endl;  }  // 假设 TimeKeeper 类有其他成员或方法...  // ...  
};  // 派生类 AtomicClock  
class AtomicClock : public TimeKeeper {  
public:  AtomicClock() {  std::cout << "AtomicClock constructor called." << std::endl;  }  ~AtomicClock() {  std::cout << "AtomicClock destructor called." << std::endl;  }  // 原子钟特有的成员或方法...  // ...  
};  // 派生类 WaterClock  
class WaterClock : public TimeKeeper {  
public:  WaterClock() {  std::cout << "WaterClock constructor called." << std::endl;  }  ~WaterClock() {  std::cout << "WaterClock destructor called." << std::endl;  }  // 水钟特有的成员或方法...  // ...  
};  // 派生类 WristWatch  
class WristWatch : public TimeKeeper {  
public:  WristWatch() {  std::cout << "WristWatch constructor called." << std::endl;  }  ~WristWatch() {  std::cout << "WristWatch destructor called." << std::endl;  }  // 腕表特有的成员或方法...  // ...  
};  // 工厂函数，返回 TimeKeeper 派生类的指针  
TimeKeeper* getTimeKeeper() {  // 这里我们简单地返回 AtomicClock 的实例，  // 但在实际中，可以根据需要返回不同派生类的实例。  return new AtomicClock();  
}  int main() {  // 从 TimeKeeper 继承体系获取一个动态分配的对象  TimeKeeper* ptk = getTimeKeeper();  // 使用 ptk 指向的对象...  // ...  // 释放内存，避免资源泄漏  delete ptk;  return 0;  
}

输出内容如下：

TimeKeeper constructor called.
AtomicClock constructor called.
TimeKeeper destructor called.

先来说一下这为什么是一个反面教材，第二个getTimeKeeper()返回的指针指向一个derived对象，而那个对象却被一个base class指针删除。因为析构的顺序，是先析构derived对象，然后再析构base对象。通过基类指针删除子类对象时，仅调用了基类的析构函数，而导致子类的Derived成分没有销毁，产生了一个“局部销毁”对象，这将导致资源泄漏、破坏数据结构、在调试器上浪费时间的严重后果。消除这个问题的做法很简单：给base class内声明一个virtual对象，这样删除对象，就会“如你所愿”。
举个栗子：

#include <iostream>  
#include <memory>  // 基类 TimeKeeper  
class TimeKeeper {  
public:  TimeKeeper() {  std::cout << "TimeKeeper constructor called." << std::endl;  }  virtual ~TimeKeeper() {  std::cout << "TimeKeeper destructor called." << std::endl;  }  // 假设 TimeKeeper 类有其他成员或方法...  // ...  
};  // 派生类 AtomicClock  
class AtomicClock : public TimeKeeper {  
public:  AtomicClock() {  std::cout << "AtomicClock constructor called." << std::endl;  }  ~AtomicClock() {  std::cout << "AtomicClock destructor called." << std::endl;  }  // 原子钟特有的成员或方法...  // ...  
};  // 派生类 WaterClock  
class WaterClock : public TimeKeeper {  
public:  WaterClock() {  std::cout << "WaterClock constructor called." << std::endl;  }  ~WaterClock() {  std::cout << "WaterClock destructor called." << std::endl;  }  // 水钟特有的成员或方法...  // ...  
};  // 派生类 WristWatch  
class WristWatch : public TimeKeeper {  
public:  WristWatch() {  std::cout << "WristWatch constructor called." << std::endl;  }  ~WristWatch() {  std::cout << "WristWatch destructor called." << std::endl;  }  // 腕表特有的成员或方法...  // ...  
};  // 工厂函数，返回 TimeKeeper 派生类的指针  
TimeKeeper* getTimeKeeper() {  // 这里我们简单地返回 AtomicClock 的实例，  // 但在实际中，可以根据需要返回不同派生类的实例。  return new AtomicClock();  
}  int main() {  // 从 TimeKeeper 继承体系获取一个动态分配的对象  TimeKeeper* ptk = getTimeKeeper();  // 使用 ptk 指向的对象...  // ...  // 释放内存，避免资源泄漏  delete ptk;  return 0;  
}

输出内容如下：

TimeKeeper constructor called.
AtomicClock constructor called.
AtomicClock destructor called.
TimeKeeper destructor called.

virtual函数的目的就是允许derived class的实现得以客制化；任何class只要带有virtual函数几乎确定应该也有一个virtual析构函数。

2、总结

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。

3、相关面试题

3.1 析构函数在什么情况下声明为虚函数

在面向对象的编程中，析构函数应该被声明为虚函数（virtual）当且仅当类被用作基类，并且你打算通过基类指针来删除派生类对象时（只有这么一个情况下）。这是为了防止发生所谓的“切片”问题（slicing problem）和确保正确的对象析构顺序。
当有一个基类指针指向一个派生类对象，并通过这个基类指针来调用 delete 操作符时，如果基类的析构函数不是虚函数，那么只会调用基类的析构函数，而不会调用派生类的析构函数。这会导致派生类部分的对象没有被正确地销毁，可能造成资源泄漏和其他问题。
通过将基类的析构函数声明为虚函数，可以确保当通过基类指针删除对象时，先调用派生类的析构函数，然后调用基类的析构函数，从而正确地释放所有资源。

4、参考

4.1 《More Effective C++》