虚析构函数

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虚析构函数

一、为何要单独讨论虚析构函数？虚函数在类中到底有什么作用？

看如下代码：

#include <iostream>
using namespace std;

class enemytarget {
public:
	enemytarget() 
	{
		cout << "Call the Base Constructor!\n"; 
		++numtargets; 
       cout << "numtargets :" << numtargets << endl;
	}
	enemytarget(const enemytarget&) 
	{
		cout << "Call the Base Copy Constructor!\n"; 
		++numtargets;
        cout << "numtargets :" << numtargets << endl;
	}
	//virtual ~enemytarget() 
	 ~enemytarget() 
	{
        cout << "Call the Base  Destructor!\n"; 
		--numtargets; 
		cout << "numtargets :" << numtargets << endl;
	}

	static size_t numberoftargets()
	{ return numtargets; }

	virtual bool destroy();       // 摧毁enemytarget对象后
	// 返回成功

private:
	static size_t numtargets;     // 对象计数器
};

bool enemytarget::destroy()
{
   if(numtargets == 0)
	   return true;
}

// 类的静态成员要在类外定义;
// 缺省初始化为0
size_t enemytarget::numtargets;


class enemytank: public enemytarget {
public:
	enemytank() 
	{
		cout << "Call the Inherit Constructor!\n"; 
		++numtanks; 
		cout << "numbertanks :" << numtanks << endl; 
	}

	enemytank(const enemytank& rhs)
		: enemytarget(rhs)
	{ 
		cout << "Call the Inherit Copy Constructor!\n"; 
		++numtanks; 
		cout << "numbertanks :" << numtanks << endl; 
	}

	~enemytank() 
	{
		cout << "Call the Inherit  Destructor!\n"; 
		--numtanks; 
		cout << "numbertanks :" << numtanks << endl; 
	}

	static size_t numberoftanks()
	{ return numtanks; }

	virtual bool destroy();

private:
	static size_t numtanks;         // 坦克对象计数器
};

bool enemytank::destroy()
{
 if(numtanks == 0)
	 return true;
}

size_t enemytank::numtanks;

int main()
{
	enemytarget *targetptr = new enemytank[10];
	//enemytank *targetptr = new enemytank[10];
    delete [] targetptr;
	return 0;
}

	virtual ~enemytarget() 
	{
        cout << "Call the Base  Destructor!\n"; 
		--numtargets; 
		cout << "numtargets :" << numtargets << endl;
	}

输出结果为：
Call the Base Constructor!
numtargets :1
Call the Inherit Constructor!
numbertanks :1
Call the Base Constructor!
numtargets :2
Call the Inherit Constructor!
numbertanks :2
Call the Base Constructor!
numtargets :3
Call the Inherit Constructor!
numbertanks :3
Call the Base Constructor!
numtargets :4
Call the Inherit Constructor!
numbertanks :4
Call the Base Constructor!
numtargets :5
Call the Inherit Constructor!
numbertanks :5
Call the Base Constructor!
numtargets :6
Call the Inherit Constructor!
numbertanks :6
Call the Base Constructor!
numtargets :7
Call the Inherit Constructor!
numbertanks :7
Call the Base Constructor!
numtargets :8
Call the Inherit Constructor!
numbertanks :8
Call the Base Constructor!
numtargets :9
Call the Inherit Constructor!
numbertanks :9
Call the Base Constructor!
numtargets :10
Call the Inherit Constructor!
numbertanks :10
Call the Inherit Destructor!
numbertanks :9
Call the Base Destructor!
numtargets :9
Call the Inherit Destructor!
numbertanks :8
Call the Base Destructor!
numtargets :8
Call the Inherit Destructor!
numbertanks :7
Call the Base Destructor!
numtargets :7
Call the Inherit Destructor!
numbertanks :6
Call the Base Destructor!
numtargets :6
Call the Inherit Destructor!
numbertanks :5
Call the Base Destructor!
numtargets :5
Call the Inherit Destructor!
numbertanks :4
Call the Base Destructor!
numtargets :4
Call the Inherit Destructor!
numbertanks :3
Call the Base Destructor!
numtargets :3
Call the Inherit Destructor!
numbertanks :2
Call the Base Destructor!
numtargets :2
Call the Inherit Destructor!
numbertanks :1
Call the Base Destructor!
numtargets :1
Call the Inherit Destructor!
numbertanks :0
Call the Base Destructor!
numtargets :0

这种情况就避免了派生类析构函数不被调用的错误。

二、什么情况下声明析构函数为虚函数，什么情况下不用声明为虚函数？

如果某个类不包含虚函数，那一般是表示它将不作为一个基类来使用。当一个类不准备作为基类使用时，使析构函数为虚一般是个坏主意。

看下面的例子：
// 一个表示2d点的类
class point {
public:
point(short int xcoord, short int ycoord);
~point();

private:
short int x, y;
};

如果一个short int占16位，一个point对象将刚好适合放进一个32位的寄存器中。另外，一个point对象可以作为一个32位的数据传给用c或fortran等其他语言写的函数中。但如果point的析构函数为虚，情况就会改变。

实现虚函数需要对象附带一些额外信息，以使对象在运行时可以确定该调用哪个虚函数。对大多数编译器来说，这个额外信息的具体形式是一个称为vptr（虚函数表指针）的指针。vptr指向的是一个称为vtbl（虚函数表）的函数指针数组。每个有虚函数的类都附带有一个vtbl。当对一个对象的某个虚函数进行请求调用时，实际被调用的函数是根据指向vtbl的vptr在vtbl里找到相应的函数指针来确定的。

虚函数实现的细节不重要（当然，如果你感兴趣，可以阅读条款m24），重要的是，如果point类包含一个虚函数，它的对象的体积将不知不觉地翻番，从2个16位的short变成了2个16位的short加上一个32位的vptr！point对象再也不能放到一个32位寄存器中去了。而且，c++中的point对象看起来再也不具有和其他语言如c中声明的那样相同的结构了，因为这些语言里没有vptr。所以，用其他语言写的函数来传递point也不再可能了，除非专门去为它们设计vptr，而这本身是实现的细节，会导致代码无法移植。

所以基本的一条是，无故的声明虚析构函数和永远不去声明一样是错误的。实际上，很多人这样总结：当且仅当类里包含至少一个虚函数的时候才去声明虚析构函数。

三、当类里没有虚函数的时候，也会带来非虚析构函数问题。

例子如下：

template<class t>                // 基类模板
class array {                    // (来自条款13)
public:
  array(int lowbound, int highbound);
  ~array();

private:
  vector<t> data;
  size_t size;
  int lbound, hbound;
};

template<class t>
class namedarray: public array<t> {
public:
  namedarray(int lowbound, int highbound, const string& name);
  ...

private:
  string arrayname;
};

如果在应用程序的某个地方你将指向namedarray类型的指针转换成了array类型的指针，然后用delete来删除array指针，那你就会立即掉进“不确定行为”的陷阱中。

int main()
{
namedarray<int> *pna =
  new namedarray<int>(10, 20, "impending doom");
array<int> *pa;
pa = pna;                // namedarray<int>* -> array<int>*
delete pa;               // 不确定! 实际中，pa->arrayname
                         // 会造成泄漏，因为*pa的namedarray
                         // 永远不会被删除
}

现实中，这种情形出现得比你想象的要频繁。让一个现有的类做些什么事，然后从它派生一个类做和它相同的事，再加上一些特殊的功能，这在现实中不是不常见。namedarray没有重定义array的任何行为——它继承了array的所有功能而没有进行任何修改——它只是增加了一些额外的功能。但非虚析构函数的问题依然存在.

所以一个类被定义为基类要注意虚析构函数的声明。

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Operator= | 初始化列表和声明顺序之间的关系

2011-07-11 10:43
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