เมื่อใดที่จะใช้ destructors เสมือนจริง?

ฉันมีความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับทฤษฎี OO ส่วนใหญ่ แต่สิ่งหนึ่งที่ทำให้ฉันสับสนมากคือการทำลายล้างเสมือนจริง

ฉันคิดว่า destructor มักถูกเรียกว่าไม่ว่าอะไรและสำหรับทุกวัตถุในโซ่

คุณตั้งใจจะทำให้พวกเขาเป็นเสมือนจริงเมื่อใดและเพราะเหตุใด

destructors เสมือนมีประโยชน์เมื่อคุณอาจลบอินสแตนซ์ของคลาสที่ได้รับผ่านตัวชี้ไปยังคลาสพื้นฐาน:

class Base 
{
    // some virtual methods
};

class Derived : public Base
{
    ~Derived()
    {
        // Do some important cleanup
    }
};

ที่นี่คุณจะสังเกตเห็นว่าฉันไม่ได้ประกาศตัวทำลายฐานของvirtualมัน ตอนนี้เรามาดูตัวอย่างต่อไปนี้:

Base *b = new Derived();
// use b
delete b; // Here's the problem!

ตั้งแต่ destructor ฐานไม่ได้virtualและbเป็นBase*ที่ชี้ไปยังDerivedวัตถุdelete bที่มีลักษณะการทำงานที่ไม่ได้กำหนด :

[ในdelete b] หากประเภทคงที่ของวัตถุที่จะลบแตกต่างจากประเภทแบบไดนามิกประเภทคงที่จะต้องเป็นชั้นฐานของประเภทแบบไดนามิกของวัตถุที่จะถูกลบและประเภทคงที่จะต้องมี destructor เสมือนหรือ พฤติกรรมจะไม่ได้กำหนด

ในการนำไปใช้งานส่วนใหญ่การเรียกไปยัง destructor จะได้รับการแก้ไขเช่นเดียวกับโค้ดที่ไม่ใช่เสมือนซึ่งหมายความว่า destructor ของคลาสพื้นฐานจะถูกเรียก แต่ไม่ใช่คลาสที่ได้รับซึ่งส่งผลให้เกิดการรั่วไหลของทรัพยากร

เพื่อสรุปให้สร้าง destructors คลาสพื้นฐานเสมอvirtualเมื่อมันหมายถึงการจัดการ polymorphically

ถ้าคุณต้องการป้องกันการลบอินสแตนซ์ผ่านตัวชี้คลาสพื้นฐานคุณสามารถทำให้ตัวทำลายคลาสพื้นฐานป้องกันและไม่เสมือนได้ โดยการทำเช่นนั้นคอมไพเลอร์จะไม่ยอมให้คุณโทรหาdeleteตัวชี้คลาสพื้นฐาน

คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ virtuality และเสมือน destructor ชั้นฐานในบทความนี้จาก Sutter

ตัวสร้างเสมือนเป็นไปไม่ได้ แต่ตัวทำลายเสมือนเป็นไปได้ ให้เราทดลอง .......

#include <iostream>

using namespace std;

class Base
{
public:
    Base(){
        cout << "Base Constructor Called\n";
    }
    ~Base(){
        cout << "Base Destructor called\n";
    }
};

class Derived1: public Base
{
public:
    Derived1(){
        cout << "Derived constructor called\n";
    }
    ~Derived1(){
        cout << "Derived destructor called\n";
    }
};

int main()
{
    Base *b = new Derived1();
    delete b;
}

รหัสข้างต้นส่งออกต่อไปนี้:

Base Constructor Called
Derived constructor called
Base Destructor called

การสร้างวัตถุที่ได้รับนั้นเป็นไปตามกฎการก่อสร้าง แต่เมื่อเราลบตัวชี้ "b" (ตัวชี้ฐาน) เราพบว่ามีเพียงตัวทำลายฐานเท่านั้นที่ถูกเรียก แต่สิ่งนี้จะต้องไม่เกิดขึ้น ในการทำสิ่งที่เหมาะสมเราต้องทำให้ตัวทำลายฐานเป็นเสมือน ตอนนี้ให้ดูสิ่งที่เกิดขึ้นในสิ่งต่อไปนี้:

#include <iostream>

using namespace std;

class Base
{ 
public:
    Base(){
        cout << "Base Constructor Called\n";
    }
    virtual ~Base(){
        cout << "Base Destructor called\n";
    }
};

class Derived1: public Base
{
public:
    Derived1(){
        cout << "Derived constructor called\n";
    }
    ~Derived1(){
        cout << "Derived destructor called\n";
    }
};

int main()
{
    Base *b = new Derived1();
    delete b;
}

เอาต์พุตเปลี่ยนดังนี้:

Base Constructor Called
Derived Constructor called
Derived destructor called
Base destructor called

ดังนั้นการทำลายของตัวชี้ฐาน (ซึ่งใช้เวลาการจัดสรรบนวัตถุที่ได้รับ!) ตามกฎการทำลายคือครั้งแรกที่ได้รับมาแล้วฐาน ในทางกลับกันไม่มีอะไรเหมือนคอนสตรัคเตอร์เสมือน

ประกาศ destructors เสมือนในคลาสพื้นฐาน polymorphic นี้เป็นรายการที่ 7 ในสกอตต์เมเยอร์สที่มีประสิทธิภาพ C ++ เมเยอร์สจะสรุปว่าถ้าคลาสใดมีฟังก์ชันเสมือนมันควรมี destructor เสมือนจริงและคลาสนั้นไม่ได้ออกแบบให้เป็นคลาสพื้นฐานหรือไม่ได้ออกแบบมาเพื่อใช้ polymorphically ไม่ควรประกาศ destructors เสมือน

นอกจากนี้จะต้องตระหนักว่าการลบตัวชี้ชั้นฐานเมื่อไม่มี destructor เสมือนจะส่งผลให้เกิดพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนด สิ่งที่ฉันเรียนรู้เมื่อเร็ว ๆ นี้:

ควรลบล้างการลบใน C ++ อย่างไร

ฉันใช้ C ++ มาหลายปีแล้วและฉันก็ยังคงแขวนคอตัวเองอยู่

ทำให้ destructor เสมือนจริงเมื่อใดก็ตามที่คลาสของคุณเป็น polymorphic

การเรียก destructor ผ่านตัวชี้ไปยังคลาสพื้นฐาน

struct Base {
  virtual void f() {}
  virtual ~Base() {}
};

struct Derived : Base {
  void f() override {}
  ~Derived() override {}
};

Base* base = new Derived;
base->f(); // calls Derived::f
base->~Base(); // calls Derived::~Derived

การเรียก destructor เสมือนไม่แตกต่างจากการเรียกฟังก์ชันเสมือนอื่นใด ๆ

สำหรับbase->f()การโทรจะถูกส่งไปDerived::f()และมันก็เหมือนกันสำหรับbase->~Base()- ฟังก์ชั่นการเอาชนะ - Derived::~Derived()จะถูกเรียก

เดียวกันที่เกิดขึ้นเมื่อ destructor delete base;จะถูกเรียกว่าทางอ้อมเช่น deleteโทรงบประสงค์ซึ่งจะถูกส่งไปยังbase->~Base()Derived::~Derived()

คลาสนามธรรมพร้อมตัวทำลายที่ไม่เสมือน

หากคุณไม่ต้องการลบวัตถุผ่านตัวชี้ไปยังคลาสพื้นฐานของมัน - ไม่จำเป็นต้องมี destructor เสมือน เพียงแค่ทำให้มันprotectedจะไม่ถูกเรียกโดยไม่ตั้งใจ:

// library.hpp

struct Base {
  virtual void f() = 0;

protected:
  ~Base() = default;
};

void CallsF(Base& base);
// CallsF is not going to own "base" (i.e. call "delete &base;").
// It will only call Base::f() so it doesn't need to access Base::~Base.

//-------------------
// application.cpp

struct Derived : Base {
  void f() override { ... }
};

int main() {
  Derived derived;
  CallsF(derived);
  // No need for virtual destructor here as well.
}

ฉันชอบคิดเกี่ยวกับอินเตอร์เฟสและการนำไปใช้งานของอินเตอร์เฟส ใน C ++ speak interface เป็นคลาสเสมือนจริง Destructor เป็นส่วนหนึ่งของอินเทอร์เฟซและคาดว่าจะนำไปใช้ ดังนั้น destructor ควรเป็น virtual virtual คอนสตรัคเตอร์เป็นอย่างไร? คอนสตรัคเตอร์ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของส่วนต่อประสานเนื่องจากวัตถุนั้นถูกสร้างอินสแตนซ์เสมออย่างชัดเจน

คำสำคัญเสมือนจริงสำหรับ destructor เป็นสิ่งจำเป็นเมื่อคุณต้องการ destructors ที่แตกต่างกันควรทำตามลำดับที่เหมาะสมในขณะที่วัตถุจะถูกลบผ่านตัวชี้ระดับฐาน ตัวอย่างเช่น:

Base *myObj = new Derived();
// Some code which is using myObj object
myObj->fun();
//Now delete the object
delete myObj ; 

หากตัวทำลายคลาสพื้นฐานของคุณเป็นเสมือนวัตถุจะถูกทำลายตามลำดับ ถ้า destructor คลาสพื้นฐานของคุณไม่ใช่เสมือนดังนั้นอ็อบเจ็กต์คลาสพื้นฐานเท่านั้นที่จะถูกลบ (เนื่องจากตัวชี้เป็นคลาสพื้นฐาน "Base * myObj") ดังนั้นจะมีการรั่วไหลของหน่วยความจำสำหรับวัตถุที่ได้รับ

เพื่อให้ง่าย Virtual destructor คือการทำลายทรัพยากรในลำดับที่ถูกต้องเมื่อคุณลบตัวชี้คลาสพื้นฐานที่ชี้ไปยังวัตถุคลาสที่ได้รับ

 #include<iostream>
 using namespace std;
 class B{
    public:
       B(){
          cout<<"B()\n";
       }
       virtual ~B(){ 
          cout<<"~B()\n";
       }
 };
 class D: public B{
    public:
       D(){
          cout<<"D()\n";
       }
       ~D(){
          cout<<"~D()\n";
       }
 };
 int main(){
    B *b = new D();
    delete b;
    return 0;
 }

OUTPUT:
B()
D()
~D()
~B()

==============
If you don't give ~B()  as virtual. then output would be 
B()
D()
~B()
where destruction of ~D() is not done which leads to leak

ตัวทำลายคลาสพื้นฐานเสมือนเป็น "วิธีปฏิบัติที่ดีที่สุด" - คุณควรใช้มันเพื่อหลีกเลี่ยงการรั่วไหลของหน่วยความจำ (ยากต่อการตรวจจับ) เมื่อใช้พวกมันคุณสามารถมั่นใจได้ว่า destructors ทั้งหมดในห่วงโซ่การสืบทอดของคลาสของคุณนั้นถูกเรียกว่า beeing (ตามลำดับที่เหมาะสม) การสืบทอดจากคลาสพื้นฐานโดยใช้ destructor เสมือนทำให้ destructor ของคลาสที่สืบทอดมาเป็นเสมือนโดยอัตโนมัติเช่นกัน (ดังนั้นคุณไม่จำเป็นต้องพิมพ์ 'virtual' อีกครั้งในการประกาศคลาส destructor ที่สืบทอด)

ถ้าคุณใช้shared_ptr(shared_ptr เท่านั้นไม่ใช่ unique_ptr) คุณไม่จำเป็นต้องมีคลาส destructor เสมือน:

#include <iostream>
#include <memory>

using namespace std;

class Base
{
public:
    Base(){
        cout << "Base Constructor Called\n";
    }
    ~Base(){ // not virtual
        cout << "Base Destructor called\n";
    }
};

class Derived: public Base
{
public:
    Derived(){
        cout << "Derived constructor called\n";
    }
    ~Derived(){
        cout << "Derived destructor called\n";
    }
};

int main()
{
    shared_ptr<Base> b(new Derived());
}

เอาท์พุท:

Base Constructor Called
Derived constructor called
Derived destructor called
Base Destructor called

destructor เสมือนจริงคืออะไรหรือวิธีการใช้ destructor เสมือน

ตัวทำลายคลาสคือฟังก์ชันที่มีชื่อเดียวกันของคลาสที่อยู่ก่อนหน้าด้วย ~ ที่จะจัดสรรหน่วยความจำที่จัดสรรโดยคลาส ทำไมเราต้องมี destructor เสมือน

ดูตัวอย่างต่อไปนี้ด้วยฟังก์ชั่นเสมือนจริงบางอย่าง

ตัวอย่างนี้ยังบอกด้วยว่าคุณสามารถแปลงตัวอักษรเป็นอักษรตัวสูงหรือต่ำได้อย่างไร

#include "stdafx.h"
#include<iostream>
using namespace std;
// program to convert the lower to upper orlower
class convertch
{
public:
  //void convertch(){};
  virtual char* convertChar() = 0;
  ~convertch(){};
};

class MakeLower :public convertch
{
public:
  MakeLower(char *passLetter)
  {
    tolower = true;
    Letter = new char[30];
    strcpy(Letter, passLetter);
  }

  virtual ~MakeLower()
  {
    cout<< "called ~MakeLower()"<<"\n";
    delete[] Letter;
  }

  char* convertChar()
  {
    size_t len = strlen(Letter);
    for(int i= 0;i<len;i++)
      Letter[i] = Letter[i] + 32;
    return Letter;
  }

private:
  char *Letter;
  bool tolower;
};

class MakeUpper : public convertch
{
public:
  MakeUpper(char *passLetter)
  {
    Letter = new char[30];
    toupper = true;
    strcpy(Letter, passLetter);
  }

  char* convertChar()
  {   
    size_t len = strlen(Letter);
    for(int i= 0;i<len;i++)
      Letter[i] = Letter[i] - 32;
    return Letter;
  }

  virtual ~MakeUpper()
  {
    cout<< "called ~MakeUpper()"<<"\n";
    delete Letter;
  }

private:
  char *Letter;
  bool toupper;
};


int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
  convertch *makeupper = new MakeUpper("hai"); 
  cout<< "Eneterd : hai = " <<makeupper->convertChar()<<" ";     
  delete makeupper;
  convertch *makelower = new MakeLower("HAI");;
  cout<<"Eneterd : HAI = " <<makelower->convertChar()<<" "; 
  delete makelower;
  return 0;
}

จากตัวอย่างข้างต้นคุณจะเห็นว่าตัวทำลายสำหรับทั้ง MakeUpper และ MakeLower ไม่ได้ถูกเรียก

ดูตัวอย่างถัดไปด้วยตัวทำลายเสมือน

#include "stdafx.h"
#include<iostream>

using namespace std;
// program to convert the lower to upper orlower
class convertch
{
public:
//void convertch(){};
virtual char* convertChar() = 0;
virtual ~convertch(){}; // defined the virtual destructor

};
class MakeLower :public convertch
{
public:
MakeLower(char *passLetter)
{
tolower = true;
Letter = new char[30];
strcpy(Letter, passLetter);
}
virtual ~MakeLower()
{
cout<< "called ~MakeLower()"<<"\n";
      delete[] Letter;
}
char* convertChar()
{
size_t len = strlen(Letter);
for(int i= 0;i<len;i++)
{
Letter[i] = Letter[i] + 32;

}

return Letter;
}

private:
char *Letter;
bool tolower;

};
class MakeUpper : public convertch
{
public:
MakeUpper(char *passLetter)
{
Letter = new char[30];
toupper = true;
strcpy(Letter, passLetter);
}
char* convertChar()
{

size_t len = strlen(Letter);
for(int i= 0;i<len;i++)
{
Letter[i] = Letter[i] - 32;
}
return Letter;
}
virtual ~MakeUpper()
{
      cout<< "called ~MakeUpper()"<<"\n";
delete Letter;
}
private:
char *Letter;
bool toupper;
};


int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{

convertch *makeupper = new MakeUpper("hai");

cout<< "Eneterd : hai = " <<makeupper->convertChar()<<" \n";

delete makeupper;
convertch *makelower = new MakeLower("HAI");;
cout<<"Eneterd : HAI = " <<makelower->convertChar()<<"\n ";


delete makelower;
return 0;
}

ตัวทำลายเสมือนจะเรียกอย่างชัดเจนว่าตัวทำลายเวลาทำงานที่ได้รับมามากที่สุดของชั้นเรียนเพื่อที่จะสามารถล้างวัตถุในวิธีที่เหมาะสม

หรือเยี่ยมชมลิงค์

https://web.archive.org/web/20130822173509/http://www.programminggallery.com/article_details.php?article_id=138

เมื่อคุณต้องการเรียก class destructor ที่ได้รับจากคลาสฐาน คุณต้องประกาศ destructor คลาสฐานเสมือนในคลาสฐาน

ฉันคิดว่าแก่นแท้ของคำถามนี้เกี่ยวกับวิธีเสมือนจริงและความหลากหลายไม่ใช่ตัวทำลายโดยเฉพาะ นี่คือตัวอย่างที่ชัดเจนยิ่งขึ้น:

class A
{
public:
    A() {}
    virtual void foo()
    {
        cout << "This is A." << endl;
    }
};

class B : public A
{
public:
    B() {}
    void foo()
    {
        cout << "This is B." << endl;
    }
};

int main(int argc, char* argv[])
{
    A *a = new B();
    a->foo();
    if(a != NULL)
    delete a;
    return 0;
}

จะพิมพ์ออกมา:

This is B.

ไม่virtualว่าจะพิมพ์ออกมา:

This is A.

และตอนนี้คุณควรเข้าใจว่าจะใช้ destructors เสมือนเมื่อใด

ฉันคิดว่ามันจะเป็นประโยชน์ในการหารือเกี่ยวกับพฤติกรรม "ไม่ได้กำหนด" หรืออย่างน้อยพฤติกรรม "ไม่ได้กำหนด" ที่อาจเกิดขึ้นเมื่อลบผ่านคลาสพื้นฐาน (/ โครงสร้าง) โดยไม่มีตัวทำลายเสมือนหรือไม่มี vtable ที่แม่นยำกว่า รหัสด้านล่างแสดงรายการโครงสร้างอย่างง่าย (เช่นเดียวกันกับคลาส)

#include <iostream>
using namespace std;

struct a
{
    ~a() {}

    unsigned long long i;
};

struct b : a
{
    ~b() {}

    unsigned long long j;
};

struct c : b
{
    ~c() {}

    virtual void m3() {}

    unsigned long long k;
};

struct d : c
{
    ~d() {}

    virtual void m4() {}

    unsigned long long l;
};

int main()
{
    cout << "sizeof(a): " << sizeof(a) << endl;
    cout << "sizeof(b): " << sizeof(b) << endl;
    cout << "sizeof(c): " << sizeof(c) << endl;
    cout << "sizeof(d): " << sizeof(d) << endl;

    // No issue.

    a* a1 = new a();
    cout << "a1: " << a1 << endl;
    delete a1;

    // No issue.

    b* b1 = new b();
    cout << "b1: " << b1 << endl;
    cout << "(a*) b1: " << (a*) b1 << endl;
    delete b1;

    // No issue.

    c* c1 = new c();
    cout << "c1: " << c1 << endl;
    cout << "(b*) c1: " << (b*) c1 << endl;
    cout << "(a*) c1: " << (a*) c1 << endl;
    delete c1;

    // No issue.

    d* d1 = new d();
    cout << "d1: " << d1 << endl;
    cout << "(c*) d1: " << (c*) d1 << endl;
    cout << "(b*) d1: " << (b*) d1 << endl;
    cout << "(a*) d1: " << (a*) d1 << endl;
    delete d1;

    // Doesn't crash, but may not produce the results you want.

    c1 = (c*) new d();
    delete c1;

    // Crashes due to passing an invalid address to the method which
    // frees the memory.

    d1 = new d();
    b1 = (b*) d1;
    cout << "d1: " << d1 << endl;
    cout << "b1: " << b1 << endl;
    delete b1;  

/*

    // This is similar to what's happening above in the "crash" case.

    char* buf = new char[32];
    cout << "buf: " << (void*) buf << endl;
    buf += 8;
    cout << "buf after adding 8: " << (void*) buf << endl;
    delete buf;
*/
}

ฉันไม่ได้แนะนำว่าคุณต้องการ destructors เสมือนจริงหรือไม่ถึงแม้ว่าโดยทั่วไปฉันคิดว่าเป็นวิธีที่ดีที่จะมีพวกเขา ฉันแค่ชี้ให้เห็นถึงเหตุผลที่คุณอาจพบกับความผิดพลาดถ้าคลาสฐานของคุณ (/ struct) ไม่มี vtable และคลาสที่ได้รับ (/ struct) ของคุณทำและคุณลบวัตถุผ่านคลาสพื้นฐาน (/ struct) ตัวชี้ ในกรณีนี้ที่อยู่ที่คุณส่งไปยังรูทีนฟรีของฮีปนั้นไม่ถูกต้องและสาเหตุของการขัดข้อง

หากคุณเรียกใช้รหัสข้างต้นคุณจะเห็นอย่างชัดเจนเมื่อเกิดปัญหา เมื่อตัวชี้ของคลาสพื้นฐาน (/ struct) นี้แตกต่างจากตัวชี้ของคลาสที่ได้รับ (/ struct) คุณจะพบปัญหานี้ ในตัวอย่างด้านบน struct a และ b ไม่มี vtables structs c และ d มี vtables ดังนั้นตัวชี้ a หรือ b ไปยังอินสแตนซ์ของวัตถุ ac หรือ d จะได้รับการแก้ไขเพื่อรองรับ vtable ถ้าคุณผ่านตัวชี้ a หรือ b นี้เพื่อลบมันจะผิดพลาดเนื่องจากที่อยู่ไม่ถูกต้องกับรูทีนว่างของฮีป

หากคุณวางแผนที่จะลบอินสแตนซ์ที่ได้รับซึ่งมี vtables จากตัวชี้คลาสพื้นฐานคุณต้องแน่ใจว่าคลาสพื้นฐานนั้นมี vtable วิธีหนึ่งในการทำเช่นนั้นคือการเพิ่มตัวทำลายเสมือนซึ่งคุณอาจต้องการล้างทรัพยากรอย่างเหมาะสม

นิยามพื้นฐานเกี่ยวกับvirtualมันกำหนดว่าฟังก์ชันสมาชิกของคลาสสามารถ over-ridden ในคลาสที่ได้รับ

D-tor ของคลาสนั้นเรียกว่าโดยทั่วไปที่ส่วนท้ายของขอบเขต แต่มีปัญหาตัวอย่างเช่นเมื่อเรากำหนดอินสแตนซ์บน Heap (การจัดสรรแบบไดนามิก) เราควรลบด้วยตนเอง

ทันทีที่คำสั่งถูกเรียกใช้งานคลาสตัวทำลายฐานจะถูกเรียกใช้ แต่ไม่ใช่สำหรับคำสั่งที่ได้รับ

ตัวอย่าง Pratical คือเมื่อคุณต้องจัดการเอฟเฟ็กต์แอคทูเอเตอร์

ในตอนท้ายของขอบเขตหากไม่มีการเรียก destructor ของหนึ่งในองค์ประกอบพลังงาน (Actuator) จะมีผลร้ายแรง

#include <iostream>

class Mother{

public:

    Mother(){

          std::cout<<"Mother Ctor"<<std::endl;
    }

    virtual~Mother(){

        std::cout<<"Mother D-tor"<<std::endl;
    }


};

class Child: public Mother{

    public:

    Child(){

        std::cout<<"Child C-tor"<<std::endl;
    }

    ~Child(){

         std::cout<<"Child D-tor"<<std::endl;
    }
};

int main()
{

    Mother *c = new Child();
    delete c;

    return 0;
}

คลาสใดก็ตามที่สืบทอดต่อสาธารณะ polymorphic หรือไม่ควรมี destructor เสมือน หากต้องการชี้อีกวิธีหนึ่งถ้ามันสามารถชี้โดยตัวชี้คลาสพื้นฐานคลาสพื้นฐานของมันควรมี destructor เสมือน

ถ้าเสมือนตัวทำลายคลาสที่ได้รับมาจะถูกเรียกดังนั้นตัวสร้างคลาสพื้นฐาน หากไม่ใช่แบบเสมือนจะมีเพียงตัวทำลายคลาสพื้นฐานเท่านั้นที่ถูกเรียกใช้