C++ 虚析构(virtual destructor)原理

注意：本文仅为个人理解，可能有误！

先看一段代码：

#include <iostream>
using namespace std;

class CBase{
public:
    CBase()
    {
        cout<<"CBase construct ... "<<endl;
    }
    virtual ~CBase()
    {
        cout<<"CBase destructor ... "<<endl;
    }
};

class CSon : public CBase{
public:
    CSon(){
        cout<<"CSon construct ... "<<endl;
    }
    ~CSon(){
        cout<<"CSon destructor ... "<<endl;
    }
};

void test()
{
    CBase* pObj = new CSon();
    delete pObj;
}

int main(int argc,char* argv[])
{
    test();
    return 0;
}

上面这段代码，输出：

CBase construct ...
CSon construct ...
CSon destructor ...
CBase destructor ...

大家都能理解，而将virtual ~CBase() 的virtual 去掉，将输出：

CBase construct ...
CSon construct ...
CBase destructor ...

大家将看到，子类的析构函数没有被调用。

那为什么加了virtual就会调用子类的析构函数呢？这是本文的主题。

首先要理解几个概念：

0，在没有加virtual的时候，这个继承体系没有任何虚函数，所以CSon,CBase均不含虚函数表。

1，子类构造函数/析构函数会自动调用父类的构造/析构函数（编译期决定）；

2，编译期的常识：

CBase* pObj = new CSon();

这句相当于

CSon* pTmp = new CSon();

CBase* pObj = (CBase*)pTmp;

前一句中编译器是直接调用CSon::CSon()返回位pTmp，pTmp赋值给pObj。因而生成的pObj实际上是CSon对象，但pObj的类型被记录为CBase类型。

delete pObj;

delete时编译器只知道这个pObj是CBase类型。

情况一，在CBase的析构函数为非virtual时：

编译器在编译“delete pObj;” 时根据pObj的类型是CBase调用CBase::~CBase()，不会调用子类析构函数。

情况二，在CBase的析构函数为virtual时：

此时继承体系中有一个虚函数表，这个时候，编译器就不会直接调用CBase::~CBase()，而是调用call pObj->pvtable-> vtable[0]，又pObj这个对象实际上是CSon对象，所以调用流程如下：

delete pObj; –> call pObj->pvtable-> vtable[0] –> CSon::~CSon()

而在CSon::~CSon中会自动递归调用父类的析构函数，所以全部资源释放完成。

关于动态绑定部分，可以参见如下两张图：

1，CBase初始化完毕：