C++ 虛析構函數與純虛析構函數深度解析

為什麼析構函數要聲明為 virtual？

當通過基類指針刪除派生類對象時，若基類析構函數非虛函數，則只會調用基類析構函數，導致派生類資源洩漏。聲明為 virtual 後，delete 會觸發動態綁定，依次調用派生類與基類析構函數，實現多態鏈式銷毀。

class Base { public: virtual ~Base() {} };
class Derived : public Base { public: ~Derived() {} };
Base *pb = new Derived;
delete pb; // 正確調用 ~Derived() 再 ~Base()

純虛析構函數：可行但必須提供定義

將析構函數聲明為純虛函數（virtual ~Base() = 0;）可使類成為抽象類，禁止實例化。但必須提供函數體，否則鏈接階段報錯「unresolved external symbol」。

原因：派生類析構函數隱含調用基類析構函數，編譯器需要基類析構函數的實際代碼地址。純虛僅表示「派生類必須重寫」，不代表「無定義」。

class Base {
public:
    virtual ~Base() = 0; // 聲明純虛
};
Base::~Base() {}         // 必須在類外提供定義（不能內聯寫在類內）

純虛函數也可以有函數體

純虛函數（=0）的語義是「強制派生類實現」，而非「無實現」。基類仍可提供默認實現供派生類調用：

class Base {
public:
    virtual void Hierarchy() const = 0;
};
void Base::Hierarchy() const { cout << "Base::Hierarchy"; } // 提供默認實現

class Derived : public Base {
public:
    void Hierarchy() const override {
        Base::Hierarchy(); // 顯式調用基類實現
        cout << "Derived::Hierarchy";
    }
};

虛函數常見問題總結

設計哲學：為什麼 C++ 用純虛函數而非 abstract class 關鍵字？

Stroustrup 指出：純虛函數更靈活，允許分階段定義類。中間層類只需關注自身職責，無需知道是否已實現所有祖先的純虛函數，也無需在類級別聲明 abstract。這對複雜繼承體系尤為重要。

最佳實踐建議

• 所有作為基類用途的類，**析構函數必須聲明為 virtual**。
• 若需禁止基類實例化且無其他合適純虛函數，可將析構函數設為純虛，**但務必在類外提供空定義**。
• C++11 起使用 override 關鍵字，編譯器將檢查簽名一致性，防止隱藏而非覆蓋。