Когда следует объявлять деструктор виртуальным

1️⃣ Как кратко ответить

Деструктор следует объявлять виртуальным, когда класс предназначен для использования в качестве базового класса, и вы ожидаете, что объекты производных классов будут удаляться через указатель на базовый класс. Это гарантирует корректный вызов деструкторов производных классов и предотвращает утечки памяти.

2️⃣ Подробное объяснение темы

В C++ деструкторы используются для освобождения ресурсов, занимаемых объектом, когда он больше не нужен. Если класс предназначен для наследования, и вы планируете использовать указатели на базовый класс для управления объектами производных классов, важно объявлять деструктор базового класса виртуальным. Это связано с тем, как работает механизм полиморфизма в C++.

Зачем нужен виртуальный деструктор

Когда вы удаляете объект через указатель на базовый класс, C++ должен определить, какой деструктор вызывать: деструктор базового класса или деструктор производного класса. Если деструктор не объявлен виртуальным, будет вызван только деструктор базового класса, что может привести к утечке памяти, если производный класс выделяет ресурсы, которые должны быть освобождены в его деструкторе.

Пример

Рассмотрим пример, где деструктор не объявлен виртуальным:

#include <iostream>
​
class Base {
public:
    ~Base() {
        std::cout << "Base destructor\n";
    }
};
​
class Derived : public Base {
public:
    ~Derived() {
        std::cout << "Derived destructor\n";
    }
};
​
int main() {
    Base* obj = new Derived();
    delete obj; // Вызывает только Base деструктор
    return 0;
}

В этом примере, когда delete obj вызывается, будет вызван только деструктор Base, потому что деструктор не виртуальный. Это может привести к утечке ресурсов, если Derived выделяет какие-либо ресурсы, которые должны быть освобождены в его деструкторе.

Как работает виртуальный деструктор

Теперь рассмотрим, как это исправить, объявив деструктор виртуальным:

#include <iostream>
​
class Base {
public:
    virtual ~Base() {
        std::cout << "Base destructor\n";
    }
};
​
class Derived : public Base {
public:
    ~Derived() {
        std::cout << "Derived destructor\n";
    }
};
​
int main() {
    Base* obj = new Derived();
    delete obj; // Вызывает сначала Derived деструктор, затем Base деструктор
    return 0;
}

В этом случае, когда delete obj вызывается, сначала будет вызван деструктор Derived, а затем деструктор Base. Это гарантирует, что все ресурсы, выделенные в Derived, будут корректно освобождены.

Когда использовать

• Базовые классы: Если класс предназначен для использования в качестве базового класса, и вы ожидаете, что объекты производных классов будут удаляться через указатель на базовый класс, объявляйте деструктор виртуальным.
• Полиморфизм: Если класс участвует в полиморфной иерархии, деструктор должен быть виртуальным, чтобы обеспечить корректное удаление объектов.

Заключение

Объявление деструктора виртуальным в базовом классе — это важная практика, которая предотвращает утечки памяти и обеспечивает корректное освобождение ресурсов в полиморфных иерархиях. Это особенно важно в системах, где управление памятью критично, и ошибки могут привести к серьезным последствиям.