草庐IT

刨析一下C++构造析构函数能不能声明为虚函数的背后机理？

ENG八戒 2023-04-15 原文

以下内容为本人的著作，如需要转载，请声明原文链接 微信公众号「englyf」https://mp.weixin.qq.com/s/JZlYYR7wjocHjzaBuCj98g

先说结论：

构造函数不能声明为虚函数，析构函数可以声明为虚函数。

构造函数可以声明为虚函数吗？

虚函数表里都存了些什么东西？不是金，不是银，是对应类里声明为虚函数的成员地址。在编译期，每个类的虚函数表即被分配和生成。同一个类的所有实例对象都是共享这个虚函数表的，那么每个实例对象也就会隐含有一个成员指针变量专门用来存储虚函数表的地址。这个隐含的成员指针变量需要在实例对象初始化后才会指向虚函数表。

很显然，对象不能在没有初始化之前就知道自己对应的虚函数表在哪里，因此也不能在对象初始化之前调用访问虚函数表的内容（虚函数）。是不是在对象初始化之前就不能调用访问这些虚函数成员了？不是这个意思，这里说的不能仅限于通过虚函数表来访问（比如派生后的类实例对象通过父类的指针变量访问调用虚函数成员），也就是动态访问时才需要虚函数表的信息。不过，就算某个成员函数被声明为虚函数时，也可以通过类的静态特性合法访问的，这是无关痛痒的题外话，评价____。

对象的初始化就是依赖于构造函数的执行，首先是找到最上一层父类的构造函数并执行，然后逐层往下执行构造函数，直到执行完当前类（被实例化的类）的构造函数，这个过程不需要虚函数表的任何信息，在编译期就确定了所有需要的信息了。在构造函数执行之前，对象还无法确定自身的虚函数表在哪里，又怎么从虚函数表里查找对应的虚构造函数呢？如果把构造函数声明为虚函数，那么意义在哪儿呢？想来想去，可能费劲打造出一把刀刃能削铁如泥的好刀，却只是在需要敲钉子时，想起用这把刀的刀背。

所以，很明显构造函数不能声明为虚函数。

析构函数可以声明为虚函数吗？

先看下面的代码，析构函数不声明为虚函数时，

#include <iostream>
using namespace std;

class Base
{
public:
    Base() {
        cout << "Base constructor" << endl;
    }
    ~Base() {
        cout << "Base destructor" << endl;
    }
};

class Derived : public Base
{
public:
    Derived() {
        cout << "Derived constructor" << endl;
    }
    ~Derived() {
        cout << "Derived destructor" << endl;
    }
};

class Derived_again : public Derived
{
public:
    Derived_again() {
        cout << "Derived_again constructor" << endl;
    }
    ~Derived_again() {
        cout << "Derived_again destructor" << endl;
    }
};

int main()
{
    Base *obj = new Derived();
    cout << "----" << endl;
    delete obj;
    return 0;
}

看看编译后执行的结果(这里用的编译器是g++)

Base constructor
Derived constructor
----
Base destructor

从上面的输出来看，类Derived的析构函数没有被调用到，这会导致典型的问题--内存泄漏。

然后把所有析构函数声明为虚函数，重新编译再看看执行结果

Base constructor
Derived constructor
----
Derived destructor
Base destructor

可以看到，需要调用的析构函数都调用了。

那么怎么去理解上面这段代码的执行逻辑呢？

delete obj;

销毁对象时，系统执行的逻辑有两种情况。

一种是，如果析构函数没有被声明为虚函数时，那么在指针obj指向的对象的虚函数表里，是找不到虚析构函数的。由于系统无法往下查找派生类的内容，而且变量obj被声明为某个类（上面代码对应的是Base）的指针类型，那么系统就转为调用这个类（Base）的成员析构函数，这里利用的是静态特性。

另一种是，如果析构函数被声明为虚函数时，先在指针obj指向的对象的虚函数表里，尝试寻找当前对象obj的虚析构函数，找到后执行它。对应代码，被实例化的类是Derived，对象obj的虚析构函数地址应该指向类Derived的成员析构函数。

上面两种情况中，找到第一个析构函数并执行后，会按照静态特性（也就是按照编译期生成的信息），逐层往上一层父类查找成员析构函数并执行，直到最上一层的父类的析构函数被执行完毕为止。

于是，第一种情况下，类Derived的成员析构函数被漏掉执行了，这会导致类Derived所申请的资源没有对应的析构函数来执行释放，内存泄漏发生地那么顺理成章。

可以看到，动态特性可以把事情玩得妥妥当当，面向对象的高级感可能就来自这里。

总结一下，很明显，析构函数可以声明为虚函数，但不是必须。某些情况下，也是必须的，比如，当类指针指向的是该类的子类实例时，析构函数必须声明为虚函数，以防止内存泄漏。

C++机理Derived函数ltC++

有关刨析一下C++构造析构函数能不能声明为虚函数的背后机理？的更多相关文章

  1. ruby-on-rails - active_admin 目录中的常量警告重新声明 - 2

    我正在使用active_admin，我在Rails3应用程序的应用程序中有一个目录管理，其中包含模型和页面的声明。时不时地我也有一个类，当那个类有一个常量时，就像这样:classFooBAR="bar"end然后，我在每个必须在我的Rails应用程序中重新加载一些代码的请求中收到此警告:/Users/pupeno/helloworld/app/admin/billing.rb:12:warning:alreadyinitializedconstantBAR知道发生了什么以及如何避免这些警告吗？ 最佳答案 在纯Ruby中:classA

  2. ruby - 在没有 sass 引擎的情况下使用 sass 颜色函数 - 2

    我想在一个没有Sass引擎的类中使用Sass颜色函数。我已经在项目中使用了sassgem，所以我认为搭载会像以下一样简单:classRectangleincludeSass::Script::FunctionsdefcolorSass::Script::Color.new([0x82,0x39,0x06])enddefrender#hamlengineexecutedwithcontextofself#sothatwithintemlateicouldcall#%stop{offset:'0%',stop:{color:lighten(color)}}endend更新:参见上面的#re

  3. ruby-on-rails - 在 ruby​​ 中使用 gsub 函数替换单词 - 2

    我正在尝试用ruby​​中的gsub函数替换字符串中的某些单词，但有时效果很好，在某些情况下会出现此错误？这种格式有什么问题吗NoMethodError(undefinedmethod`gsub!'fornil:NilClass):模型.rbclassTest"replacethisID1",WAY=>"replacethisID2andID3",DELTA=>"replacethisID4"}end另一个模型.rbclassCheck 最佳答案 啊，我找到了!gsub!是一个非常奇怪的方法。首先，它替换了字符串，所以它实际上修改了

  4. ruby - 在 Ruby 中有条件地定义函数 - 2

    我有一些代码在几个不同的位置之一运行:作为具有调试输出的命令行工具，作为不接受任何输出的更大程序的一部分，以及在Rails环境中。有时我需要根据代码的位置对代码进行细微的更改，我意识到以下样式似乎可行:print"Testingnestedfunctionsdefined\n"CLI=trueifCLIdeftest_printprint"CommandLineVersion\n"endelsedeftest_printprint"ReleaseVersion\n"endendtest_print()这导致:TestingnestedfunctionsdefinedCommandLin

  5. ruby - 在 Ruby 中按名称传递函数 - 2

    如何在Ruby中按名称传递函数？(我使用Ruby才几个小时，所以我还在想办法。)nums=[1,2,3,4]#Thisworks,butismoreverbosethanI'dlikenums.eachdo|i|putsiend#InJS,Icouldjustdosomethinglike:#nums.forEach(console.log)#InF#,itwouldbesomethinglike:#List.iternums(printf"%A")#InRuby,IwishIcoulddosomethinglike:nums.eachputs在Ruby中能不能做到类似的简洁？我可以只

  6. C51单片机——实现用独立按键控制LED亮灭（调用函数篇） - 2

    说在前面这部分我本来是合为一篇来写的，因为目的是一样的，都是通过独立按键来控制LED闪灭本质上是起到开关的作用，即调用函数和中断函数。但是写一篇太累了，我还是决定分为两篇写，这篇是调用函数篇。在本篇中你主要看到这些东西！！！1.调用函数的方法（主要讲语法和格式）2.独立按键如何控制LED亮灭3.程序中的一些细节（软件消抖等）1.调用函数的方法思路还是比较清晰地，就是通过按下按键来控制LED闪灭，即每按下一次，LED取反一次。重要的是，把按键与LED联系在一起。我打算用K1来作为开关，看了一下开发板原理图，K1连接的是单片机的P31口，当按下K1时，P31是与GND相连的，也就是说，当我按下去时

  7. ruby-on-rails - 将字符串转换为 ruby​​-on-rails 中的函数 - 2

    我需要一个通过输入字符串进行计算的方法，像这样function="(a/b)*100"a=25b=50function.something>>50有什么方法吗？ 最佳答案 您可以使用instance_eval:function="(a/b)*100"a=25.0b=50instance_evalfunction#=>50.0请注意，使用eval本质上是不安全的，尤其是当您使用外部输入时，因为它可能包含注入(inject)的恶意代码。另请注意，a设置为25.0而不是25，因为如果它是整数a/b将导致0(整数)。

  8. ruby - 为什么不能使用类IO的实例方法noecho？ - 2

    print"Enteryourpassword:"pass=STDIN.noecho(&:gets)puts"Yourpasswordis#{pass}!"输出:Enteryourpassword:input.rb:2:in`':undefinedmethod`noecho'for#>(NoMethodError) 最佳答案 一开始require'io/console'后来的Ruby1.9.3 关于ruby-为什么不能使用类IO的实例方法noecho？，我们在StackOverflow上

  9. ruby - 在 ruby​​ 中使用 .try 函数和 .map 函数 - 2

    我需要从json记录中获取一些值并像下面这样提取curr_json_doc['title']['genre'].map{|s|s['name']}.join(',')但对于某些记录，curr_json_doc['title']['genre']可以为空。所以我想对map和join()使用try函数。我试过如下curr_json_doc['title']['genre'].try(:map,{|s|s['name']}).try(:join,(','))但是没用。 最佳答案 你没有正确传递block。block被传递给参数括号外的方法

  10. ruby - 是否可以从也在该模块中的类内部调用模块函数 - 2

    在这段Ruby代码中:ModuleMClassC当我尝试运行时出现“'M:Module'的未定义方法'helper'”错误c=M::C.new("world")c.work但直接从另一个类调用M::helper("world")工作正常。类不能调用在定义它们的同一模块中定义的模块函数吗？除了将类移出模块外，还有其他解决方法吗？ 最佳答案 为了调用M::helper，你需要将它定义为defself.helper;结束为了进行比较，请查看以下修改后的代码段中的helper和helper2moduleMclassC

随机推荐