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C++ 析构函数必须是虚函数吗 C++ 多态基类析构规范解析【重难点】

穿越時空

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发布时间:2026-02-05 16:08:02

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来源于php中文网

原创

基类有虚函数且可能被多态删除时,析构函数必须声明为virtual,否则通过基类指针delete派生类对象将只调用基类析构,导致派生类资源未释放、内存泄漏等未定义行为。

c++ 析构函数必须是虚函数吗 c++ 多态基类析构规范解析【重难点】

不是必须,但基类有虚函数且可能被多态删除时,析构函数必须声明为 virtual,否则会触发未定义行为。

什么时候不加 virtual 会出问题

典型场景:通过基类指针(或引用)创建派生类对象,再用 delete 删除该指针。若基类析构非虚,编译器只调用基类析构,派生类部分的资源(如堆内存、文件句柄、锁等)不会被释放。

  • 错误现象:delete ptr; 后派生类的析构函数完全不执行,常见于内存泄漏或资源残留
  • 示例:基类 Shape,派生类 Circle 持有 new int[100];若 ~Shape() 非虚,则 Circle 的数组不会 delete[]
  • 注意:仅用对象或直接 delete 派生类指针(Circle* p = new Circle; delete p;)不受影响

为什么有虚函数的基类几乎总该加 virtual ~Base()

有虚函数说明该类设计为多态基类,使用者大概率会通过基类指针管理派生对象生命周期。此时不加 virtual 析构,等于在接口契约中埋雷。

  • 标准建议:ISO/IEC 14882 明确指出“带虚函数的类应有虚析构”
  • 例外极少:纯接口类(如 class ILogger { public: virtual void log() = 0; };)也必须加,哪怕没数据成员
  • 性能无损耗:虚析构只增加一个虚表项,与已有虚函数共用同一张虚表,无额外运行时开销

纯虚析构函数怎么写才合法

想强制子类实现析构?不行。但可以声明纯虚析构并提供定义——这是唯一允许的纯虚函数有定义的特例。

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class Interface {
public:
    virtual ~Interface() = 0; // 声明纯虚
};
Interface::~Interface() {} // 必须定义,哪怕空实现
  • 不定义会导致链接错误:undefined reference to 'Interface::~Interface()'
  • 子类仍需显式调用父类析构(隐式发生),但无需重写,除非有清理逻辑
  • 不能只声明不定义;也不能把纯虚析构当成“禁止实例化”的唯一手段(抽象类靠纯虚函数即可)

真正容易被忽略的是:即使基类没有虚函数,只要代码里存在 Base* p = new Derived; delete p; 这种模式,就必须加 virtual。编译器不会警告,UB 却在运行时爆发。

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