C++中的有些析構函數也被定義為virtual虛函數，這是為什麼？

在閱讀C++項目（caffe）源碼時，發現不少基類不僅把常規的成員函數定義成虛函數（virtual），也會把

析構函數定義為虛函數，結合前面幾節的介紹，稍稍思考下，這樣做的確是有原因的，本文將結合C++代碼實例嘗試探討下。

為什麼要把析構函數定義為虛函數？

常規

隨便寫一段C++代碼作為實例，在這個例子中，我們先不把析構函數定義為虛函數：

<code>class Base {
public:
    Base () {
        cout << "Base construct\n";
    }
    ~Base() {
        cout << "Base deconstruct\n";
    }
    virtual void foo() {
        cout << "Base::foo\n";    
    }
    
    char *buf;
};

class Child: public Base {
public:
    Child() {
        cout << "Child construct\n";    
        buf = new char[16];
    }
    ~Child() {
        delete[] buf;
        cout << "Child deconstruct, delete buf\n";
    }
    void foo() {
        buf[0] = 3;
        cout << "Child::foo\n";
    }
};/<code>

這段代碼的邏輯很簡單，無非就是定義了兩個類：類 Base 的成員函數 foo() 為虛函數，構造函數和析構函數都是常規函數，此外它還有個 public 的成員變量 buf。類 Child 則公開繼承了 Base，因此它可以直接使用 Base::buf——在構造函數中 new 了一段內存，並且在析構函數 delete 掉它。

<code>Child c;
c.foo();/<code>

我們直接使用 Child 實例化一個對象 c，調用 c.foo()，此時得到如下輸出：

<code>Base construct
Child construct
Child::foo
Child deconstruct, delete buf
Base deconstruct/<code>

一切盡在預料中。

不安全的問題

雖說對象 c 調用 foo() 的輸出完全符合預計，但像上面那樣定義類仍然是非常危險的做法。在這一節我們曾討論過，父類指針可以調用派生類的重寫函數，因此下面這兩行C++代碼也是合法的，請看：

<code>Base *pb = new Child();
pb->foo();

delete pb;/<code>

編譯這段C++代碼完全沒有問題，運行也不會報錯，輸出如下：

<code>Base construct
Child construct
Child::foo
Base deconstruct/<code>

可是，從輸出信息能夠看出，派生類 Child 的析構函數沒有被調用，對於本例而言，new 出來的 buf 沒有對應的 delete，勢必會造成內存洩漏。

解決問題

要解決所謂的“不安全問題”，其實很簡單，按照題目說的做——將基類的析構函數也定義為虛函數就可以了，請看修改後的C++代碼：

<code>class Base {
public:
    Base () {
        cout << "Base construct\n";
    }
    virtual ~Base() {
        cout << "Base deconstruct\n";
    }
.../<code>

也即盡在基類 Base 的析構函數前加上 virtual 關鍵字，其他的所有代碼都無需改動。現在再執行下面的這幾行C++代碼：

<code>Base *pb = new Child();
pb->foo();

delete pb;/<code>

輸出如下：

<code>Base construct
Child construct
Child::foo
Child deconstruct, delete buf
Base deconstruct/<code>

顯然，此時派生類 Child 的析構函數也會被調用了，內存洩漏的問題被解決了。

小結

C++ 中的 virtual 關鍵字是非常好用，也是C++程序員必須掌握的關鍵字，其實，“不安全問題”出現的原因也是簡單的：我們在靜態類型與動態綁定一節中提到過，基本上只有涉及到 virtual 函數時，才會發生動態綁定，此時通過對象指針（pb）調用的函數由它指向的類（Child）決定，所以此時派生類 Child 的析構函數會被調用。如果基類 Base 的析構函數不是虛函數，那麼對象指針（pb）調用的函數由其靜態類型（Base）決定，也即調用的其實只是基類 Base 的析構函數而已。