C++ 构造函数和析构函数的调用顺序、虚析构函数的作用

构造函数和析构函数的调用顺序

构造函数的调用顺序：

当建立一个对象时，首先调用基类的构造函数，然后调用下一个派生类的构造函数，依次类推，直至到达最底层的目标派生类的构造函数为止。

析构函数的调用书序：

当删除一个对象时，首先调用该派生类的析构函数，然后调用上一层基类的析构函数，依次类推，直到到达最顶层的基类的析构函数为止。

简单的说，构造函数是“自上向下”调用，析构函数是“自下而上”调用。

演示代码如下：

#include<iostream>
using namespace std;

class Base{
public:
	Base(){cout<<"创建Base基类。"<<endl;}
	~Base() {cout<<"删除Base基类。"<<endl;}
};
class Child : public Base{
public:
	Child() {cout<<"创建Child派生类。"<<endl;}
	~Child() {cout<<"删除Child派生类。"<<endl;} 
};

int main()
{
	cout<<"*********构造函数调用顺序示例***********"<<endl;
	Child *C1 = new Child;
	cout<<"*********析构函数调用顺序示例***********"<<endl;
	delete C1;
}

运行结果如下图：

虚析构函数的作用

通过基类的指针来删除派生类的对象时，基类的析构函数应该是虚的。

原因：在公有继承中，基类对派生类及其对象的操作，只能影响到那些从基类继承下来的成员。如果想要用基类对非继承成员进行操作，则要把基类的这个操作（函数）定义为虚函数。析构函数同样需要如此。

如果用基类的指针来删除派生类的对象，而这个基类有一个非虚的析构函数，则结果是未定义的。后果是对象的派生部分不会被销毁，然而，基类部分很可能已被销毁，这就导致产生了“部分析构”的情况，这是一个内存泄露。

可以通过如下代码来说明：

#include<iostream>
using namespace std;

class Base{
public:
	Base(){cout<<"创建Base基类。"<<endl;}
	~Base() {cout<<"删除Base基类。"<<endl;}	/*非虚析构函数*/
};
class Child : public Base{
public:
	Child() {cout<<"创建Child派生类。"<<endl;}
	~Child() {cout<<"删除Child派生类。"<<endl;} 
};

int main()
{
	cout<<"*********非虚析构函数调用示例***********"<<endl;
	Base *C1 = new Child;
	delete C1;
}

运行结果如下，此时删除C1指针时，只调用了Base类的析构函数，没有调用Child类的析构函数。

当更改Base基类的析构函数为虚函数时，代码如下：

#include<iostream>
using namespace std;

class Base{
public:
	Base(){cout<<"创建Base基类。"<<endl;}
	virtual ~Base() {cout<<"删除Base基类。"<<endl;}	/*虚析构函数*/
};
class Child : public Base{
public:
	Child() {cout<<"创建Child派生类。"<<endl;}
	~Child() {cout<<"删除Child派生类。"<<endl;} 
};

int main()
{
	cout<<"*********虚析构函数调用示例***********"<<endl;
	Base *C1 = new Child;
	delete C1;
}

此时运行结果如下，先调用了Child派生类的析构函数，再调用了Base基类的析构函数。

但是，一般如果不做基类的类的析构函数一般不声明为虚函数，因为虚函数的实现要求对象携带额外的信息，这些信息用于在运行时确定该对象应该调用哪一个虚函数。典型情况下，这一信息具有一种被称为 vptr（virtual table pointer，虚函数表指针）的指针的形式。vptr 指向一个被称为 vtbl（virtual table，虚函数表）的函数指针数组，每一个包含虚函数的类都关联到 vtbl。当一个对象调用了虚函数，实际的被调用函数通过下面的步骤确定：找到对象的 vptr 指向的 vtbl，然后在 vtbl 中寻找合适的函数指针。这样子会使类所占用的内存增加。