Effective C++读书笔记（5）
条款07：为多态基类声明virtual析构函数
Declare destructors virtual inpolymorphic base classes
建立一个 TimeKeeper基类，并为不同的计时方法建立派生类：
class TimeKeeper {
public:
TimeKeeper();
virtual ~TimeKeeper();
...
};
class AtomicClock: public TimeKeeper { ... };//原子钟
class WaterClock: public TimeKeeper { ... };//水钟
class WristWatch: public TimeKeeper { ... };//腕表
TimeKeeper* getTimeKeeper();
//返回一个指针，指向一个TimeKeeper派生类的动态分配对象
TimeKeeper *ptk = getTimeKeeper(); //从TimeKeeper继承体系获得一个动态分配对象
... //运用它
delete ptk; //释放它，避免资源泄漏
很多客户只是想简单地取得时间而不关心如何计算的细节，所以一个 factoryfunction（工厂函数）——返回一个指向新建派生类对象的基类指针的函数——可以被用来返回一个指向计时对象的指针。与工厂函数的惯例一致，getTimeKeeper 返回的对象建立在堆上的，所以为了避免泄漏内存和其它资源，每一个返回的对象被适当delete掉是很重要的。
C++ 规定：当一个派生类对象通过使用一个指向non-virtual析构函数的基类的指针被删除时，则这个对象的派生部分没被销毁。如果 getTimeKeeper 返回一个指向 AtomicClock对象的指针，则对象的 AtomicClock 部分（也就是在 AtomicClock class中声明的数据成员）很可能不会被析构，AtomicClock 的析构函数也不会运行。然而，基类部分（也就是 TimeKeeper 部分）很可能已被析构，这就导致了一个诡异的局部销毁对象，导致泄漏资源。
消除这个问题很简单：给基类一个 virtual析构函数。于是，删除一个派生类对象的时候就将析构整个对象，包括所以的派生类成分。
类似 TimeKeeper 的基类一般都包含除了析构函数以外的其它virtual函数，因为virtual函数的目的就是允许派生类实现的定制化。例如，TimeKeeper 可以有一个virtual函数getCurrentTime，它在各种不同的派生类中有不同的实现。任何类只要带有virtual函数都几乎确定应该也有一个virtual析构函数。
如果一个类不包含virtual函数，这通常预示不打算将它作为基类使用。当一个类不打算作为基类时，令其析构函数为virtual通常是个坏主意。考虑一个表现二维空间中的点类：
class Point { // a 2D point
public:
Point(int xCoord, int yCoord);
~Point();
private:
int x, y;
};
如果一个 int 占用 32 bits，一个 Point 对象 正好适用于 64-bit 缓存器。而且，这样一个 Point 对象 可以被作为一个 64-bit 量传递给其它语言写的函数，比如 C 或者FORTRAN。而当Point 的析构函数为virtual时，要表现出virtual函数，对象必须携带额外的信息，用于在运行时确定该对象应该调用哪一个virtual虚拟函数。这一信息通常由被称为 vptr ("virtual table pointer")的指针指出，vptr 指向一个被称为 vtbl("virtual table")的函数指针数组；每一个带有 virtual函数的类都有一个相关联的 vtbl。当在一个对象上调用 virtual函数时，实际的被调用函数通过下面的步骤确定：找到对象vptr 指向的 vtbl，然后在 vtbl 中寻找合适的函数指针。
如果 Point类 包含一个 virtual函数，会为 Point 加上 vptr，将会使对象大小增长 50-100%！ Point对象不再适合64-bit 寄存器。而且，Point对象在 C++ 和其它语言（比如 C）中不再具有相同的结构，因为其它语言中的对应物没有 vptr。结果，Points 不再可能传入其它语言写成的函数或从其中传出，并失去可移植性。
无故地将所有析构函数声明为 virtual，和从不把它们声明为 virtual一样是错误的。实际上，很多人总结过这条规则：当且仅当一个类中包含至少一个虚拟函数时，则在类中声明一个虚拟析构函数。
· 多态基类应该声明virtual析构函数。如果一个类带有任何 virtual函数，它就应该有一个virtual析构函数。
即使完全没有virtual函数，也有可能纠缠于 non-virtual析构函数问题。例如，标准 string 类型不包含 virtual函数，但是程序员有时将它当作基类使用：
class SpecialString: public std::string {
... //bad idea！std：：string有个non-virtual析构函数
};
如果在程序中将一个指向 SpecialString 的指针转型为一个指向 string 的指针，然后delete 那个string指针，将导致内存泄漏，行为不明确：
SpecialString *pss = newSpecialString("Impending Doom");
std::string *ps;
...
ps = pss; // SpecialString* => std::string*
...
delete ps; /*未有定义！现实中*ps的SpecialString资源会泄漏，因为SpecialString析构函数未被调用。*/
不要企图继承标准容器（例如，vector，list，set，tr1::unordered_map）或任何其他“带有non-virtual析构函数”的类。C++ 不提供类似 Java 的 final classes或 C# 的 sealed classes那样的禁止派生机制。
有时候，给一个类提供一个 pure virtual析构函数能提供一些便利。pure virtualfunctions函数导致抽象类，也就是说你不能创建这个类型的对象。然而有时候你希望类是抽象的，但没有任何 pure virtual函数。怎么办呢？
解决方案很简单：在你想要变成抽象的类中声明一个 pure virtual析构函数：
class AWOV { // AWOV = "Abstract w/oVirtuals"
public:
virtual ~AWOV() = 0; // declare pure virtual destructor
};
这个类有一个 purevirtual函数，所以它是抽象的，又因为它有一个 virtual析构函数，所以你不必担心析构函数问题。然而，你必须为 purevirtual析构函数提供一个定义：
AWOV::~AWOV() {} // pure virtual析构函数的定义
析构函数的工作方式是：最深层派生的那个类其析构函数最先被调用，然后调用其每一个基类）的析构函数。编译器会生成一个从其派生类的析构函数对 ~AWOV 的调用动作，所以你不得不为这个函数提供一份定义，不然连接器会发出抱怨。
为基类提供virtual析构函数的规则仅仅适用于 polymorphic（带多态性质的）基类上。这种基类的设计目的就是为了用来“通过基类接口处理派生类对象”。TimeKeeper 就是一个多态基类，因为即使我们只有类型为 TimeKeeper 的指针指向它们时，也期望能够操作 AtomicClock 和 WaterClock对象。
并非所有的基类的设计目的都是为了多态用途。例如，无论是标准 string还是 STL容器都不被设计成基类使用，更别提多态了。某些类虽然被设计用于基类，但并非用于多态用途。如Uncopyable 和标准库中的 input_iterator_tag，它们并非被设计用来“经由基类接口处理派生类对象”，因此不需要virtual析构函数。
· 不是设计用来作为基类或为了具备多态性的类，就不应该声明 virtual析构函数
摘自 pandawuwyj的专栏
