C/C++培训之继承与虚函数结合过程中的内存释放问题

我们先来看一个代码，这是在继承与虚函数学生过程中发生的一个错误，涉及到了C++的对象内存的知识，因为这方面知识比较复杂，这里不做过多的介绍，只简单分析一下出错原因。
class Base
{
public:
void fun()
{
Cout << “Base::fun()” << endl;
}
~Base() //虚析构函数
{
cout << ”Base::~Base” << endl;
}
};
class Child:public Base //继承Base类
{
Public:
virtual void fun() //虚函数
{
Cout << “Child:fun()” <<endl;
}
};
int main()
{
Base *p = new Child; //新建一个子类的对象，赋值给一个父类指针
p->fun();
delete p; //通过父类指针释放内存
return 0;
}
VS运行程序时，发生如下错误:
 
通过提示发现，VS提示应该是内存方面的错误。而且对于上面的代码来说，父类中的fun函数不是虚函数，而子类中的fun函数是虚函数，所以p->fun也是会调用父类的fun函数。
那么为什么会出现内存释放的错误呢?重新写一个main函数如下:
int main()
{
Child *c = new Child; //在堆上创建一个子类对象
Base *p = c; //将子类对象指针赋值给一个父类对象指针
cout << c << " " << p << endl; //打印信息
p->fun(); //通过父类指针来调用fun函数
delete p; //通过父类指针释放内存
return 0;
}
再次运行以上代码，结果如下：
 
我们从打印的信息可以看到，Child对象指针值为0x01393FD0,Base对象指针为0x1393FD4，通过打印信息发现两个值并不一样，这样释放内存时产生了错误。
原因如下:

1. 存在虚函数的类对象中会隐藏了一个虚指针，虚指针存放在对象内存的开始位置，这里子类中有一个虚指针而父类中没有;
2. 子类中有一块内存布局和父类对象的内存布局是一样的，但是这块内存肯定不是子类对象的起始位置，所以将子类对象指针赋值给一个父类对象指针时，为了操作上不产生错误，会把这块和父类内存布局相同的位置赋值给父类指针，因而发生了内存的偏移;
3. 在堆上分配的子类对象内存，如上面代码起始地址是0x01393FD0，这里是通过delete父类指针来释放内存，而父类指针的值为0x1393FD4，这样释放内存中检测不是正确的起始位置而发生了错误。

解决方法:
要解决以上问题，就要想办法让子类指针赋值给父类指针时，两个指针的值是一个样，这里我们可以在父类中设置任意一个虚函数(将父类中的fun设置为虚函数或者将父类的析构函数设置为虚函数)，这样父类和子类中都有虚指针，赋值时不会发生地址的偏移。
为了防止出现以上错误，我们代码中一定要多加注意。尽量不要在子类中设置虚函数和父类中的普通函数重名，另外还有一个编码小技巧，如果一个类中有虚函数或者纯虚函数时，要将其析构函数设置为虚析构函数，以防发生内存泄漏等问题。


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作者：传智播客C/C++培训学院
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