C++的虚析构详解及实例代码

什么是虚析构函数

在 C++ 中，如果一个类中含有虚函数，我们通常都会将这个类的析构函数定义为虚析构函数，以保证对象的正确释放。

虚析构函数是在基类中定义，被子类继承并覆盖的析构函数。具有虚析构函数的类被用做其他类的基类，以确保正确地释放对象的所有资源。

虚析构函数的应用场景

假设我们有一个基类Base，它含有虚析构函数，另外还有一个派生类Derived。在使用多态性功能时，派生类的指针可能会指向基类的对象。如果我们删除一个指向派生类对象的指针，而这个指针又是定义为基类类型的，那么删除时调用的就是基类的析构函数。这样就会造成内存泄漏，虚析构函数就是为了解决这个问题而设计的。

示例一：不定义虚析构函数的情况

#include<iostream>
using namespace std;

class A {
public:
    A() {
        cout << "A构造" << endl;
    }
    ~A() {
        cout << "A析构" << endl;
    }
};
class B :public A {
public:
    B() {
        cout << "B构造" << endl;
        data = new char[10];
    }
    ~B() {
        cout << "B析构" << endl;
        delete[] data;
    }
private:
    char* data;
};

int main(int argc, char* argv[]) {
    A* p = new B();
    delete p;
    return 0;
}

分析：上面的代码中，类A是基类，派生类是B。B类中开辟了一段内存。在主函数中，使用基类指针指向派生类对象，并在结束前将这个指针指向的数据删除。根据我们刚才提到的规则，执行的是基类的析构函数，没有进行正确的释放，导致内存泄漏。

输出：

A构造
B构造
A析构

可以看出，由于没有定义虚析构函数，B 中分配的内存没有被释放。

示例二：定义虚析构函数的情况

#include<iostream>
using namespace std;

class A {
public:
    A() {
        cout << "A构造" << endl;
    }
    virtual ~A() {
        cout << "A析构" << endl;
    }
};
class B :public A {
public:
    B() {
        cout << "B构造" << endl;
        data = new char[10];
    }
    ~B() {
        cout << "B析构" << endl;
        delete[] data;
    }
private:
    char* data;
};

int main(int argc, char* argv[]) {
    A* p = new B();
    delete p;                
    return 0;            
}

分析：这个代码和上面的示例一基本一致，不同的地方在于基类的析构函数是虚析构函数，这样就变成了动态绑定，能够在真正释放时调用基类中的虚析构函数，从而正确释放派生类的内存，避免了内存泄漏。

输出：

A构造
B构造
B析构
A析构

可以看出，开辟的内存得到了正确的释放。

总结

虚析构函数对于多态性非常重要，没有虚析构函数可能会导致程序运行结果不可预测甚至崩溃，建议在有虚函数的时候一定要定义虚析构函数。