c++ 多态 虚函数 析构函数 抽象类（ZZ）

1. 析构函数和虚析构函数  
    如果基类的析构函数是虚的，那么它的派生类的析构函数都是虚的   
    这将导致：当派生类析构的时候，它的所有的基类的析构函数都将得到调用   
    否则，只调用派生类的析构函数（这可能导致基类的某些对象没有得到释放）      
    所以CObject类的析构函数是虚的，所有由它派生的类析构的时候一级一级的进行，不会造成内存泄漏。

    无论基类的析构函数是否为虚析构函数. 基类的析构函数总是会被自动调用的;但是, 如果用基类指针去操作一个了派生类对象,如果不为虚就不能保证派生类的析构函数被调用。

 

2. 纯虚析构函数

    析构函数的纯虚性唯一效果就是保证抽象类的实例化。

   《Effective C++》中第14条条款的一部分，既是对虚析构函数的彻底理解，亦是对纯虚析构函数作用的解释。

    在某些类里声明纯虚析构函数很方便。纯虚函数将产生抽象类——不能实例化的类（即不能创建此类型的对象）。有些时候，你想使一个类成为抽象类，但刚好又没有任何纯虚函数。怎么办？因为抽象类是准备被用做基类的，基类必须要有一个虚析构函数，纯虚函数会产生抽象类，所以方法很简单：在想要成为抽象类的类里声明一个纯虚析构函数。

这里是一个例子：
class awov {
public:
  virtual ~awov() = 0;      // 声明一个纯虚析构函数
};

      这个类有一个纯虚函数，所以它是抽象的，而且它有一个虚析构函数，所以不会产生析构函数问题。但这里还有一件事：必须提供纯虚析构函数的定义：

awov::~awov() {}           // 纯虚析构函数的定义

这个定义是必需的，因为虚析构函数工作的方式是：最底层的派生类的析构函数最先被调用，然后各个基类的析构函数被调用。这就是说，即使是抽象类，编译器也要产生对~awov的调用，所以要保证为它提供函数体。如果不这么做，链接器就会检测出来，最后还是得回去把它添上。

3. 虚函数  

【1】在基类用virtual声明成员函数为虚函数。这样就可以在派生类中重新定义此函数，为它赋予新的功能，并能方便地被调用。

【2】在派生类中重新定义此函数，要求函数名、函数（返回）类型、函数参数个数和类型与基函数的虚函数相同。如果在派生类中没有对基类的虚函数重定义，则派生类简单地继承直接基类的虚函数。

【3】C++规定，当一个成员函数被声明为虚函数后，其派生类中的同名函数（符合2中定义的函数）都自动成为虚函数。 
【4】定义一个指向基类对象的指针变量，并使其指向同一类族中的某个对象。通过该指针变量调用此函数，此时调用的就是指针变量指向的对象的同名函数。
【5】只能用virtual声明类的成员函数，使它成为虚函数，而不能将类外的普通函数声明为虚函数。 
【6】一个成员函数被声明为虚函数后，在同一类族中的类就不能再定义一个非virtual的但与该虚函数具有相同参数（个数与类型）和函数返回值类型的同名函数。 
【7】静态成员函数不能是虚函数，因为静态成员函数不受限于某个对象。 
【8】inline函数不能是虚函数，因为inline函数是不能在运行中动态确定其位置的。即使虚函数在类的内部定义，编译时，仍将其视为非inline的。 
【5】使用虚函数，系统要有一定的空间开销。当一个类带有虚函数时，编译器会为该类构造一个虚函数表(virtual function tanle,vtable)，它是一个指针数组，存放每个虚函数的入口地址。
4. 纯虚函数
 一个函数声明为纯虚后，纯虚函数的意思是：我是一个抽象类！不要把我实例化！纯虚函数用来规范派生类的行为，实际上就是所谓的“接口”。它告诉使用者，我的派生类都会有这个函数。
virtual void show()=0;//纯虚函数

这里将show()声明为纯虚函数(pure virtual function)。纯虚函数是在声明虚函数时被“初始化”为0的虚函数。
声明纯虚函数的一般形式为，
virtual 函数类型 函数名(参数列表)=0;

纯虚函数没有函数体；最后的“=0”并不代表函数返回值为0，它只起形式上的作用，告诉编译器“这是纯虚函数”；这个一个声明语句，最后有分号。
声明纯虚函数是告诉编译器，“在这里声明了一个虚函数，留待派生类中定义”。在派生类中对此函数提供了定义后，它才能具备函数的功能，可以被调用。
纯虚函数的作用是在基类中为其派生类保留了一个函数的名字，以便派生类根据需要对它进行定义。
如果在一个类中声明了纯虚函数，而在其派生类中没有对该函数定义，则该函数在派生类中仍为纯虚函数。

   1． 虚函数和纯虚函数可以定义在同一个类(class)中，含有纯虚函数的类被称为抽象类（abstract class），而只含有虚函数的类（class）不能被称为抽象类（abstract class）。
   2． 虚函数可以被直接使用，也可以被子类（sub class）重载以后以多态的形式调用，而纯虚函数必须在子类（sub class）中实现该函数才可以使用，因为纯虚函数在基类（base class）
只有声明而没有定义。

   3． 虚函数和纯虚函数都可以在子类（sub class）中被重载，以多态的形式被调用。

   4． 虚函数和纯虚函数通常存在于抽象基类（abstract base class -ABC）之中，被继承的子类重载，目的是提供一个统一的接口。

   5． 虚函数的定义形式：virtual    {method body} 
         纯虚函数的定义形式：virtual    { } = 0; 
         在虚函数和纯虚函数的定义中不能有static标识符，原因很简单，被static修饰的函数在编译时候要求前期bind,然而虚函数却是动态绑定（run-time bind），而且被两者修饰的函数生命周期（life recycle）也不一样。
   6. 如果一个类中含有纯虚函数，那么任何试图对该类进行实例化的语句都将导致错误的产生，因为抽象基类（ABC）是不能被直接调用的。必须被子类继承重载以后，根据要求调用其子类的方法。

5  纯抽象类

   从C++的 角度来看，一个抽象类和一个接口之间没有任何区别。有时，我们习惯使用“纯抽象类”这个词来表示某个类仅仅只含有纯虚函数（不包含任何数据成员），它是抽象类的最常见的形式。

   使用纯抽象类有什么好处？最明显的例子就是“多接口、单实现”，这是一种很常见的情况。

   在C++中加入了 纯虚函数的概念，一个纯虚函数必须被其派生类重写。借助此概念，你可以在一个C++类中通过将其成员函数 声明为纯虚函数的方法表明该类是一个纯接口类。从那以后，我就一直强调在C++中，有一种主要的使用类的方法就是让该类不包含任何状态， 而仅仅作为一个接口。

6  抽象类

    将不用来定义对象而只作为一种基本类型用作继承的类，称为抽象类(abstract class)，由于它常用作基类，通常称为抽象基类。凡是包含纯虚函数的类都是抽象类。
    如果在派生类中没有对所有的纯虚函数进行定义，则此派生类仍然是抽象类，不能用来定义对象。
可以定义指向抽象类数据的指针变量。当派生类成为具体类后，就可以用这个指针指向派生类对象，然后通过该指针调用虚函数。

    带有纯虚函数的类称为抽象类。抽象类是一种特殊的类，它是为了抽象和设计的目的而建立的，它处于继承层次结构的较上层。抽象类是不能定义对象的，在实际中为了强调一个类是抽象类，可将该类的构造函数说明为保护的访问控制权限。抽象类的主要作用是将有关的组织在一个继承层次结构中，由它来为它们提供一个公共的根，相关的子类是从这个根派生出来的。抽象类刻画了一组子类的操作接口的通用语义，这些语义也传给子类。一般而言，抽象类只描述这组子类共同的操作接口，而完整的实现留给子类。抽象类只能作为基类来使用，其纯虚函数的实现由派生类给出。如果派生类没有重新定义纯虚函数，而派生类只是继承基类的纯虚函数，则这个派生类仍然还是一个抽象类。如果派生类中给出了基类纯虚函数的实现，则该派生类就不再是抽象类了，它是一个可以建立对象的具体类了。

7 java 中的接口   

   不需要声明接口为抽象或虚拟（本来就是）
   接口不允许有构造函数（纯抽象了，根本不需要构造）
   接口不允许有析构函数（本来无构造，何需有析构）
   接口的所有成员都是抽象的（纯抽象类嘛）
   接口只可以从接口继承（因为只有接口可以保证使纯虚的，如果从抽象类继承，不能保证抽象类中可能存在非抽象的成员）
   接口成员不允许有任何修饰（默认就是public的，也只有是public的）
   一个类或结构可以实现多个接口

 

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深析C++析构函数 

[ 作者: 袁凯 添加时间: 2001-9-27 9:28:23 ] 

华南理工大学计算机研究所北区研发二部 袁凯 

所有C++程序员对析构函数都不陌生，由于其简单且易理解，所以都能很快应用。这里我不说这些常用方法，

若不知可参考C++书籍。而我这次所想说的是较微妙的技巧，常不被人注意，但却非常非常的重要。看以下代码： 

////////////////////////////////////////////////////// 
//Example 1 
//author: 
//date: 2001-09-24 
////////////////////////////////////////////////////// 

#include <iostream.h> 

class CFunction 
{ 
public: 
CFunction() 
{ 
data = new char[64]; 
}; 
~CFunction() 
{ 
delete [] data; 
}; 
char *data; 
}; 

class CFunctionEx : public CFunction 
{ 
public: 
CFunctionEx() 
{ 
m_data = new char[64]; 
}; 
~CFunctionEx() 
{ 
delete [] m_data; 
}; 
private: 
char *m_data; 
}; 

void main() 
{ 
CFunction *pCFun = new CFunctionEx; 
delete pCFun; 
} 
你能看出什么问题吗？很显然，有内存泄漏。这是因为当删除pCFun时，它只调用了Cfunction的析构函数

而没调用CfunctionEx的析构函数，所以导致内存泄漏。再看下例： 
//\\////\\////\\////\\////\\////\\//\\////\\////\\// 
//Example 2 
//author: 
//date: 2001-09-24 
//\\////\\////\\////\\////\\////\\//\\////\\////\\// 
#include <iostream.h> 
class CBase 
{ 
public: 
CBase() 
{ 
data = new char[64]; 
}; 
~CBase() 
{ 
delete [] data; 
}; 
char *data; 
}; 
class CFunction 
{ 
public: 
CFunction(){}; 
~CFunction(){}; 
}; 
class CFunctionEx : public CFunction 
{ 
public: 
CFunctionEx(){}; 
~CFunctionEx(){}; 
private: 
CBase m_cbase; 
}; 
void main() 
{ 
CFunction *pCFun = new CFunctionEx; 
delete pCFun; 
} 
你能看出什么问题吗？这里CfunctionEx和Cfunction中本身并没有分配内存，应该不会有内存泄漏。

和上例一样当删除pCFun时，它只调用了Cfunction的析构函数而没调用CfunctionEx的析构函数，

但CfunctionEx本身并没分配内存，是什么地方有内存泄漏我不说大家也应该知道了吧。

不错是m_cbase,因为它是Cbase的实例且是CfunctionEx成员变量，当CfunctionEx的的析构函数没有被调用时，

当然m_cbase的析构函数也没有被调用，所以Cbase中分配的内存被泄漏。 
解决以上问题的方法很简单，就是使基类Cfunction的析构函数为虚函数就可以了。很简单，是吗？哈哈…… 
这样就得出一个结论，当你的基类的析构函数不为虚的话， 
1.1 其子类中所分配的内存将可能泄漏。
2.2 其子类中所有的成员变量的类中分配的内存也将可能泄漏。 
第二点非常重要，因为很容易被遗漏。我就是为此这才写此文。 
这里说的可能是因为，如果程序中没有以上示例类似写法(指用基类指针指向子类实例裕，虚函数是C++的精华，

很少有人不用的，由其是在大中型软件项目中)，就不会出现本文所说的内存泄漏。看来在基类中使析构函数

为虚函数是如此的重要。所以强烈建议在基类中把析构函数声明为虚函数，但是只有你写的类并不做为基类时例外。 
以上我在工作中碰到的问题，程序在VC++6中测试，内存泄漏对于一个高效的服务程序来说十分重要。我想可能

大家也可能出现过这种问题，所以写出这篇文章，希望能给大家带来帮助。

文章写的仓促，有错别字或错误请大家多包涵。欢迎和大家交流。