Чому я повинен оголошувати віртуальний деструктор для абстрактного класу в C ++?

Я знаю, що декларувати віртуальні деструктори для базових класів у C ++ є хорошою практикою, але чи завжди важливо оголошувати virtualдеструктори навіть для абстрактних класів, які функціонують як інтерфейси? Наведіть, будь ласка, кілька причин та прикладів.

Це ще важливіше для інтерфейсу. Будь-який користувач вашого класу, ймовірно, матиме покажчик на інтерфейс, а не вказівник на конкретну реалізацію. Коли вони приходять до його видалення, якщо деструктор невіртуальний, вони викличуть інструмент деструктора інтерфейсу (або за умовчанням, наданий компілятором, якщо ви його не вказали), а не деструктор похідного класу. Миттєве витоку пам'яті.

Наприклад

class Interface
{
   virtual void doSomething() = 0;
};

class Derived : public Interface
{
   Derived();
   ~Derived() 
   {
      // Do some important cleanup...
   }
};

void myFunc(void)
{
   Interface* p = new Derived();
   // The behaviour of the next line is undefined. It probably 
   // calls Interface::~Interface, not Derived::~Derived
   delete p; 
}

Відповідь на ваше запитання часто, але не завжди. Якщо ваш абстрактний клас забороняє клієнтам викликати видалення по вказівнику на нього (або якщо він так говорить у своїй документації), ви не можете оголошувати віртуальний деструктор.

Ви можете заборонити клієнтам викликати видалення на вказівник на нього, зробивши захищений його деструктор. Працюючи так, цілком безпечно і розумно опустити віртуальний деструктор.

Зрештою, у вас не буде таблиці віртуальних методів, і в кінцевому підсумку ви будете сигналізувати своїм клієнтам про намір зробити його незнімним через вказівник на нього, тому ви справді маєте підстави не оголошувати його віртуальним у цих випадках.

[Дивіться пункт 4 у цій статті: http://www.gotw.ca/publications/mill18.htm ]

Я вирішив зробити кілька досліджень і спробувати узагальнити ваші відповіді. Наступні питання допоможуть вам вирішити, який тип деструктора вам потрібен:

1. Чи призначений ваш клас використовуватись як базовий клас?
   • Ні: оголосити публічний невіртуальний деструктор, щоб уникнути v-покажчика на кожен об'єкт класу ^* .
   • Так: Прочитайте наступне запитання.
2. Ваш базовий клас абстрактний? (тобто будь-які віртуальні чисті методи?)
   • Ні: Спробуйте зробити базовий клас абстрактним шляхом перестановки ієрархії класів
   • Так: Прочитайте наступне запитання.
3. Ви хочете дозволити поліморфне видалення через базовий покажчик?
   • Ні: оголосити захищений віртуальний деструктор, щоб запобігти небажаному використанню.
   • Так: оголосити загальнодоступний віртуальний деструктор (в цьому випадку немає накладних витрат).

Я сподіваюся, що це допомагає.

^* Важливо зауважити, що в C ++ немає можливості позначати клас як остаточний (тобто не підкласифікований), тому у випадку, якщо ви вирішили оголосити свого деструктора невіртуальним та загальнодоступним, не забудьте прямо застерегти своїх колег-програмістів від походить від вашого класу.

Список літератури:

• "S. Meyers. Ефективніший C ++, пункт 33 Аддісон-Веслі, 1996."
• Herb Sutter, Virtuality, 2001
• C ++ Faq, 20.7, "Коли мій деструктор повинен бути віртуальним?"
• Відповіді на це питання, звичайно.

Так, це завжди важливо. Отримані класи можуть виділяти пам'ять або містити посилання на інші ресурси, які потрібно буде очистити при знищенні об'єкта. Якщо ви не надаєте своїм інтерфейсам / абстрактним класам віртуальних деструкторів, то кожного разу, коли ви видаляєте похідний екземпляр класу через ручку базового класу, ваш деструктор похідного класу не буде викликаний.

Отже, ви відкриваєте потенціал для витоку пам'яті

class IFoo
{
  public:
    virtual void DoFoo() = 0;
};

class Bar : public IFoo
{
  char* dooby = NULL;
  public:
    virtual void DoFoo() { dooby = new char[10]; }
    void ~Bar() { delete [] dooby; }
};

IFoo* baz = new Bar();
baz->DoFoo();
delete baz; // memory leak - dooby isn't deleted

Це не завжди потрібно, але я вважаю це гарною практикою. Що це робить, чи дозволяє похідний об'єкт безпечно видалити через покажчик базового типу.

Так, наприклад:

Base *p = new Derived;
// use p as you see fit
delete p;

неправильно сформований, якщо у Baseнього немає віртуального деструктора, тому що він буде намагатися видалити об'єкт так, ніби він був Base *.

Це не лише добра практика. Це правило №1 для будь-якої ієрархії класів.

1. Основний клас ієрархії в C ++ повинен мати віртуальний деструктор

Тепер для Чому. Візьміть типову ієрархію тварин. Віртуальні деструктори проходять віртуальну розсилку так само, як і будь-який інший метод виклику. Візьмемо наступний приклад.

Animal* pAnimal = GetAnimal();
delete pAnimal;

Припустимо, що Animal - це абстрактний клас. Єдиний спосіб, коли C ++ знає належного деструктора для виклику, це за допомогою віртуального методу відправки. Якщо деструктор не віртуальний, він просто викличе деструктор Animal і не знищить жодних об'єктів у похідних класах.

Причиною зробити деструктор віртуальним у базовому класі є те, що він просто знімає вибір із похідних класів. Їх деструктор за замовчуванням стає віртуальним.

Відповідь проста: вам потрібно, щоб вона була віртуальною, інакше базовий клас не був би повним поліморфним класом.

    Base *ptr = new Derived();
    delete ptr; // Here the call order of destructors: first Derived then Base.

Ви б віддали перевагу вищевказаному видаленню, але якщо деструктор базового класу не є віртуальним, викличеться лише деструктор базового класу, а всі дані у похідному класі залишаться невибраними.