C++面向对象-26-虚析构和纯虚析构

冷不防 2023-02-09 13:15 45阅读 0赞

这篇来学习多态中可能会发生内存泄漏和解决办法，就要使用到虚析构函数和纯虚析构函数。先不介绍概念，肯定和前面学构造函数和析构函数中的析构函数有关系。先通过引出问题，然后介绍这两个概念和特点。

1.多态基本代码

在前面例子我们可写出一下代码，也没有什么问题

#include <iostream>
    #include <string>
    using namespace std;
    
    class Animal
    {
    public:
        virtual void speak() = 0;
    
    };
    
    class Cat : public Animal
    {
    public:
        virtual void speak()
        {
            cout << "小猫在说话" << endl;
        }
    
    };
    
    
    void test01()
    {
       Animal * ani = new Cat;
       ani->speak();
       delete ani；
    }
    
    int main()
    {
        test01();
        system("pause");
    }

输出的内容是：小猫在说话。

2.子类添加成员属性，打印出构造和析构顺序

在子类Cat中，我们给添加一个成员属性，例如name，speak函数就打印  波斯猫在说话。然后补齐父类和子类中构造函数和析构函数中打印语句，方便测试观察调用顺序。

#include <iostream>
    #include <string>
    using namespace std;
    
    class Animal
    {
    public:
        Animal()
        {
            cout << "Animal中调用构造函数" << endl;
        }
    
        virtual void speak() = 0;
        ~Animal()
        {
            cout << "Animal中调用析构函数" << endl;
        }
    };
    
    class Cat : public Animal
    {
        
    public:
        Cat(string name)
        {
            cout << "Cat中调用构造函数" << endl;
            m_Name = new string(name);
        }
    
        virtual void speak()
        {
            cout << *m_Name << "在说话" << endl;
        }
        string *m_Name;
    
        ~Cat()
        {
            if(m_Name != NULL)
            {
                cout << "Cat中调用析构函数" << endl;
                delete m_Name;
                m_Name = NULL;
            }
        }
    
    };
    
    
    void test01()
    {
       Animal * ani = new Cat("波斯猫");
       ani->speak();
       delete ani;
    }
    
    int main()
    {
        test01();
        system("pause");
    }

上面这段代码是前面学习过的析构函数和构造函数，加上刚刚学纯虚函数。

前面学习继承的时候，学习过了构造函数和析构函数调用顺序。

关于构造函数，先调用父类的构造函数，然后调用子类的构造函数，可以这么记忆，现有老爹才有儿子。

关于析构函数，正好反过来，先调用子类析构函数，然后调用父类的析构函数。

运行这段代码

![20200518230308578.png][]

看起来正常，认真一看，觉得少了什么。就是少了子类析构。

**3.解决子类无法析构的问题**

这个问题产生的原因是，我们在test01()函数中，第一行，父类指针指向子类对象。父类指针在析构的时候，不会调用子类中析构函数，导致子类如果有堆区属性，出现了内存泄漏。

要解决这个问题很简单，就是把父类中析构函数改成虚析构。一个虚函数，只不过这里是构造函数类型的虚函数，叫虚析构函数。

#include <iostream>
    #include <string>
    using namespace std;
    
    class Animal
    {
    public:
        Animal()
        {
            cout << "Animal中调用构造函数" << endl;
        }
    
        virtual void speak() = 0;
        virtual ~Animal()
        {
            cout << "Animal中调用析构函数" << endl;
        }
    };
    
    class Cat : public Animal
    {
        
    public:
        Cat(string name)
        {
            cout << "Cat中调用构造函数" << endl;
            m_Name = new string(name);
        }
    
        virtual void speak()
        {
            cout << *m_Name << "在说话" << endl;
        }
        string *m_Name;
    
        ~Cat()
        {
            if(m_Name != NULL)
            {
                cout << "Cat中调用析构函数" << endl;
                delete m_Name;
                m_Name = NULL;
            }
        }
    
    };
    
    
    void test01()
    {
       Animal * ani = new Cat("波斯猫");
       ani->speak();
       delete ani;
    }
    
    int main()
    {
        test01();
        system("pause");
    }

在上面14行代码析构函数前面添加关键字virtual，运行

![20200518231318936.png][]

利用虚析构可以解决：父类指针释放子类对象时不干净的问题

4.纯虚析构

在3的基础上，把父类中析构函数改成纯虚析构，也就是析构函数没有实现代码

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTE1NDE5NDY_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

改完之后，其他代码不变，运行会报错。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTE1NDE5NDY_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

上面是一个链接的错误，这里纯虚析构 需要有声明也需要有实现。我们继续改代码如下

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTE1NDE5NDY_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

改成纯虚析构函数后，Base类也变成一个抽象类，当然这里前面就有纯虚函数，本身就是抽象类。抽象类的特点就是不能被实例化。

**总结：**

多态使用时候，如果子类中有属性开辟到堆区（new），那么父类指针在释放时无法调用到子类的析构代码。  
解决方法：将父类中的析构函数改成虚析构或者纯虚析构

虚析构和纯虚析构共性：  
1）可解决父类指针释放子类对象  
2）都需要有具体的函数实现

虚析构和纯虚析构区别：  
如果纯虚析构，该类属于抽象类，无法实例化对象

[20200518230308578.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200518230308578.png
[20200518231318936.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200518231318936.png
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTE1NDE5NDY_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200518231844307.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTE1NDE5NDY=,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTE1NDE5NDY_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200518232133819.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTE1NDE5NDY=,size_16,color_FFFFFF,t_70