1️⃣ 问题的引入

  • 有许多种做法可以记录时间，因此，设计一个TimeKeeper base class和一些
    derived classes作为不同的计时方法： 
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    class TimeKeeper
    {
    public:
    TimeKeeper () ;
    ~TimeKeeper () :
    ...
    };

    class AtomicClock: public TimeKeeper { ... };    //原子钟
    class WaterClock: public TimeKeeper { ... };    //水钟
    class WristWatch: public TimeKeeper { ... };    //腕表
  • 许多客户只想在程序中使用时间，不想操心时间如何计算等细节，这应该怎么办呢 ？
    • 使用factory函数
      • 返回指针指向一个计时对象。Factory函数会 ”返回一个base class指针，指向新生成之derived class对象” ： 
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        TimeKeeper* getTimeKeeper();    //返回一个指针，指向一个
                                        //TimeKeeper派生类的动态分配对象

2️⃣ 这种方式的缺点

  • 根本问题
    • 问题出在getTimeKeeper返回的指针指向一个derived class对象（例如AtomicClock），而那个对象却经由一个base class指针（例如一个TimeKeeper*指针）被删除，而目前的base class（TimeKeeper）有个non-virtual析构函数。
  • 引发的灾难
    • 当derived class对象经由一个base class指针被删除，而该base class带着一个non-virtual析构函数，其结果未有定义 :
      • 实际执行时通常发生的是对象的derived成分没被销毁。如果getTimeKeeper返回指针指向一个AtomicClock对象，其内的AtomicClock成分（也就是声明于AtomicClock class内的成员变量）很可能没被销毁，而AtomicClock的析构函数也未能执行起来。然而其base class成分（也就是TimeKeeper这一部分）通常会被销毁，于是造成一个诡异的“局部销毁”对象。

3️⃣ 解决方法

  • 给base class一个virtual析构函数。
  • 此后删除derived class对象就会销毁整个对象，包括所有derived class成分 
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    class TimeKeeper{
    public:
    TimeKeeper();
    virtual ~TimeKeeper () :
    };

    TimeKeeper* ptk = getTimeKeeper ();
    delete ptk;     //现在，行为正确。

4️⃣ 析构函数声明为虚函数的时机

  • 定义
    • 如果class不含virtual函数，通常表示它并不意图被用做一个base class。
    • 当class不企图被当作base class，令其析构函数为virtual往往是个馊主意。
  • 案例引入 
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    class Point 
    {
    public:
        Point(int xCoord, int yCoord) ;
        ~Point () ;
    private:
        int x, y;
    };
    如果int占用 32 bits，那么Point对象可塞入一个64-bit 缓存器中。然而当Point的析构函数是virtual，形势起了变化。
  • 🤓虚函数原理
    • 欲实现出virtual函数，对象必须携带某些信息，主要用来在运行期决定哪一个virtual函数该被调用。
    • 这份信息通常是由一个所谓vptr（virtual table pointer）指针指出。
    • vptr指向一个由函数指针构成的数组，称为vtbl(virtual table)；每一个带有virtual函数的class都有一个相应的vtbl。当对象调用某一virtual函数，实际被调用的函数取决于该对象的vptr所指的那个vtbl——编译器在其中寻找适当的函数指针。
  • 🥵额外的开销
    • 如果Point class内含virtual函数，其对象的体积会增加：
      • 在 32-bit 计算机体系结构中将占用64bits（存放两个ints）至96 bits（两个ints加上vptr）；
      • 在 64-bit 计算机体系结构中可能占用64128 bits，因为指针在这样的计算机结构中占 64bits 。因此，为Point添加一个vptr会增加其对象大小达 50%100% !