虚函数的意外行为？答案

【问题标题】：Unexpected behaviour of virtual function?虚函数的意外行为？
【发布时间】：2011-07-12 05:02:08
【问题描述】：

当我使用 Visual Studio 2010 运行以下 C++ 代码时，如果任何派生类函数被声明为虚拟，程序就会停止删除变量。谁能解释一下？

void testInheritance()
{
    class a
    {
        public :
            char x;
            void fn1()
            {
                std::cout<<"\n In Class A Function 1 : "<<x;
            }
            virtual void fn2()
            {
                std::cout<<"\n In Class A Function 2 : "<<x;
            }
            a()
            {
                x='A';
                std::cout<<"\n In A() : "<<x;
            }
            ~a()
            {
                std::cout<<"\n In ~A : "<<x;
            }
    };

    class b: public a
    {
        public :
            char y;
            virtual void fn1()
            {
                std::cout<<"\n In Class B Function 1 : "<<y;
            }
             void fn3()
            {
                std::cout<<"\n In Class B Function 3 : "<<y;
            }
            b()
            {
                y='B';
                std::cout<<"\n In B() : "<<y;
            }
            ~b()
            {
                std::cout<<"\n In ~B : "<<y;
            }
    };

    a* var = new b();
    delete var;
}

更多信息：

我知道要调用 b::fn1 和 b 类的析构函数，我需要在基类（即 a 类）中将它们声明为虚拟。但是，如果我不这样做，甚至不将 b 类（和 a 类）中的任何函数声明为虚拟函数，它应该同时调用 fn1 和 a 的析构函数，并且这完美地发生了。但是，当我将 b（但不是 a）的任何成员声明为虚拟成员时，无论是新成员还是重载成员，它都会在使用 VS2010 编译时挂起，而在 Linux 上使用 gcc4.4.4 编译时会中断。它应该调用了任何一个析构函数并正常工作，但我无法理解程序中断的原因。

在 Visual Studio 2010 中进一步使用 Intellitrace 时，我尝试在代码挂起的地方中断代码，我收到以下消息：

进程似乎已死锁（或未运行任何用户模式代码）。所有线程都已停止。

【问题讨论】：

还要注意a* bb = new b; bb->fn1(); 将调用a::fn1，因为您忘记在a 中的fn1 声明之前放置virtual 关键字。

标签： c++ visual-studio-2010 inheritance virtual

【解决方案1】：

您会出现意外行为，因为您在程序中创建了未定义行为。

使用指向具有non-virtual destructor 的base 类的指针删除derived 类对象会导致Undefined Behavior。未定义的行为意味着任何事情都可能发生。

C++ 标准第 1.3.24 节规定：

允许的未定义行为的范围从完全忽略具有不可预测结果的情况，到在翻译或程序执行期间以环境特征的记录方式（有或没有发出诊断消息）的行为，到终止翻译或执行（发出诊断消息）。

如何解决问题？

基类中的析构函数应该是虚拟的。

【讨论】：

感谢 Matthieu M. 的信息，但如果我没有将 b 类中的任何函数声明为虚拟函数，它会调用 a 的析构函数并正常工作而不会出现任何卡住/崩溃。我可能希望将此函数虚拟化以进一步派生类，而不是从 a 到 b。在这种情况下，它不应该崩溃/阻塞。

【解决方案2】：

您的析构函数不是虚拟的，您是否不允许将delete var 作为基类指针。很可能你只是得到了两组行为，具体取决于其他虚函数的存在。

【讨论】：

【解决方案3】：

你需要声明析构函数virtual

【讨论】：

如果我没有在 b 类中声明任何其他虚拟函数，那么它是如何工作的？？
在你的类中有多少虚函数并不重要。析构函数使用与其他成员函数相同的函数调用机制

【解决方案4】：

如果“卡住”的意思是，b::~b() 没有被调用，那么答案是，a::~a() 需要是 virtual。

您正在使用基类 (a) 指针来保存 class b 的对象。当你delete var;时，它只调用a::~a()而不是virtual；通过使其成为virtual； a 和 b 按正确顺序调用析构函数。

[注意：如果您在某处放置了断点并且您没有单步执行，则只能触发另一种方式。 :)]

【讨论】：

删除指向派生类对象的多态基类指针是一种未定义的行为，因此从技术上讲，任何事情都可能发生，尽管不太可能（程序也可能卡住）。
不，卡在这里意味着阻塞。为问题添加了更多信息。

【解决方案5】：

我实际上已经厌倦了在 C++ 测试中看到，询问在这种情况下会出现什么行为。他们希望你回答它会调用 A 的析构函数而不是 B 的析构函数。

这不是保证行为，您不能依赖它。未定义的行为意味着您无法确定会发生什么，这里就是这种情况。

这也是“只是不要这样做..”的一个实例。在我的上一份工作中，我完全从系统中删除了一个测试此行为的测试，理由是它无关紧要且偏离主题。

使a 的析构函数变为虚拟的另一种选择是使其受到保护。这也将保护您，因为 main() 将无法编译，因为您无法从那里调用 delete var。你甚至不能通过与main 相同的方式在b 中调用未定义的行为，因为你可能会感到惊讶，但delete 到a* 在那里也将无法访问。

boost::shared_ptr<a>( new b );

安全，因为它会为 b 而不是 a 创建一个删除器。

由于a 中有另一个虚函数，但您几乎可以肯定选择将其析构函数设为虚函数。

【讨论】：