c++多态面试题之（析构函数与虚函数）

有以下问题展开

1. 析构函数要不要定义成虚函数？
2. 基类的析构函数要不要定义成虚函数？
3. 如果不定义会有什么问题，定义了在什么场景下起作用。

1. 基类析构函数何时必须定义为虚函数？

 当且仅当通过基类指针（或引用）删除派生类对象时，基类的析构函数必须是虚函数。

class Base {
public:
    virtual ~Base() { cout << "Base destructor" << endl; } // 必须为虚函数
};

class Derived : public Base {
private:
    int* data;
public:
    Derived() { data = new int[10]; }
    ~Derived() override { 
        delete[] data; 
        cout << "Derived destructor" << endl; 
    }
};

// 关键代码：
Base* ptr = new Derived(); // 基类指针指向派生类对象
delete ptr; // 如果Base::~Base()不是虚函数，则只调用Base的析构函数

2. 若基类析构函数不是虚函数，会发生什么？

• 内存泄漏：当通过基类指针删除派生类对象时，只会调用基类的析构函数，而派生类的析构函数不会被调用。例如：

class Base {
public:
    ~Base() { cout << "Base::~Base()" << endl; } // 非虚析构函数
};

class Derived : public Base {
private:
    int* data;
public:
    Derived() { data = new int[10]; }
    ~Derived() { 
        delete[] data; // 资源释放代码
        cout << "Derived::~Derived()" << endl; 
    }
};

Base* ptr = new Derived();
delete ptr; // 只调用Base::~Base()，Derived的析构函数未被调用，data内存泄漏！

• 安全准则：
  若一个类可能作为基类，且存在通过基类指针删除派生类对象的场景，必须将基类析构函数定义为虚函数。

3. 虚析构函数的作用机制 

多态调用：虚析构函数会触发动态绑定（运行时多态）。当通过基类指针删除对象时，C++ 会根据指针实际指向的对象类型（而非指针类型）来决定调用哪个析构函数。

Base* ptr = new Derived();
delete ptr; // 实际调用Derived::~Derived()，再调用Base::~Base()

• 调用顺序：
  派生类析构函数自动调用基类析构函数（无论基类析构函数是否为虚函数），但只有虚析构函数能确保派生类析构函数被先调用。

 4. 何时不需要虚析构函数？

不作为基类的类：若一个类不打算被继承（如final类），其析构函数无需为虚函数。

class NonInheritable final {
public:
    ~NonInheritable() { /* ... */ } // 无需为虚
};

不通过基类指针删除对象：

若基类仅用于继承接口而非管理资源（即不涉及删除delete basePtr），析构函数可以不是虚函数。

class Interface {
public:
    virtual void doSomething() = 0;
    ~Interface() { /* 非虚，因为不通过Interface*删除对象 */ }
};

纯虚析构函数：可将基类析构函数声明为纯虚函数，但必须提供定义：

class Base {
public:
    virtual ~Base() = 0; // 纯虚析构函数
};
Base::~Base() {} // 必须提供定义

核心原则：若基类有虚函数或可能被继承，永远将其析构函数定义为虚函数。 这是防止内存泄漏的重要实践。