C++中為什麼派生類中只有基本類型時，delete一個指向派生類的基類指針時卻沒有內存泄漏？

01-26

《Effective C++》條款7
如果將派生類中s1解注釋將內存泄漏
問題是：
為什麼沒有發生內存泄露？

為什麼沒有發生內存泄露？
為什麼沒有發生內存泄露？

C++11 / C++14 §5.3.5/3

In the first alternative (delete object), if the static type of the object to be deleted is different from its
dynamic type, the static type shall be a base class of the dynamic type of the object to be deleted and the
static type shall have a virtual destructor or the behavior is undefined.

見加粗處。既然你的 QWidget 沒有虛析構函數，那麼行為就是未定義的。編譯器想漏就漏，想不漏就不漏，看心情也好，看月相也罷，反正你管不著。

答案是：

憑什麼要發生內存泄漏？

p.s. 題目中提到的 Effective C++ 條款 7 中也有提到。

此問題問的有點。。。。欠缺思考。

因為，

class C::public P; P *p = new C; // 內存是用 malloc （sizeof C）分配出來的。 delete p; // 內存是用 free 釋放的。

請問，如果 C 裡面都是基本類型都是不需要析構的東西，如果有指針也是 null，

那憑什麼要內存泄露呢！哪來的內存給你泄露（當然我說的是你已經 delete p 的情況下）？

而且我還的說，這種情況下，P 和 C 的析構函數是不是 virtual 也都無所謂了。因為我們只需要的是 free （這個在析構函數之後的動作），不管是 C 還是 P 的析構函數都是裡面一行代碼都沒有的函數。

{ 除非 P 和 C 的入口指針不重合（比如說 C 裡面有虛函數而 P 沒有虛函數），難么調錯了析構函數（對 C 的實例調了 P 的析構函數）才會有問題。下面的代碼你們可以自己試試看會是什麼效果。}

#include & #include & class P /* 基類 P has not vftable ptr; */ { public: P() { strcpy(str1, "1234"); }; ~P() { printf("~P: %s ", str1); }; double x1; // 令 P 視角向 8 bytes 對齊。 char str1[8]; }; class C : public P /* 子類 C has vftable ptr; */ { public: C() { strcpy(str2, "5678"); }; ~C() { printf("~C: %s ", str2); }; virtual int foo(void) { return 100; }; // 另 C 的實例有 vftable ptr char str2[8]; }; int main(int argc, char* argv[]) { P *p = new C(); // 指針轉換時地址存在偏差（編譯器負責調整）


	// try： uncomment this line to free p correctly;

	// p = (P*)((char*)p - sizeof(double));

// free 時和 malloc 返回地址錯開 8 bytes，可能導致運行時錯誤 delete p; /* maybe occur runtime error ! */ return 0; }

基本數據類型，都存在於在這塊內存之內。無析構之負擔。

但是如果裡面另有一個對象 x，如果該 x 裡面也都是基本類型，同樣也無內存泄露（這是因為 x 由基本類型組成，它也沒有析構之負擔），

但是：

如果 x 裡面又分配了內存，則此對象相當於含有二級指針，則必須調用 x 的析構函數。

如果你不調用 x 的析構函數，當然內存泄露了！

你把std::string s;放到widget裡面並改成std::string s，然後在構造函數裡面給他一個嚴格超過若干位元組的字元串（VC++我記得是要超過16位元組，你可以給更長），你就能看到內存泄漏了。

我理解new的時候要傳入內存塊的大小，而此時子類基本類型成員的大小已經包括在內，delete的時候會一起被釋放掉，只有當子類的操作中再次動態申請了內存，這片內存將不能通過基類指針delete掉，因此基類需要申明虛析構函數，在子類析構函數中釋放這些內存

new運算符分兩步：(1) 分配sizeof(class) 大小的內存，返回指針pst， (2) 對象構造函數初始化

對應的delete也分為兩步： (1) 調用對象的析構函數， (2) 釋放new時分配的pst指向的內存塊

對於派生類的成員變數都是基本數據類型的情況下，子類對象new時分配sizeof(widget)大小的內存，返回指針pst，並且在pst指向的前會記錄此次分配的內存的大小 (參考malloc的隱式鏈表實現)； delete基類的時候釋放pst指向的內存塊時，依據記錄的size進行資源回收，因此這種情況下，即使沒有調用子類析構函數，也不會造成內存泄露

顯然, 從你的代碼來看, 你的基類並沒有虛析構函數, 那麼如果:

QWidget * a = (QWidget * )new Widget;

然後 delete a;

那麼究竟會不會發生內存泄漏?

是哪一部分的內存泄漏?

對於此問題, 一共有兩種觀點:

其一:

對象a 的內存 = Widget的內存

而Widget的內存則包含了QWidget 的內存

那麼如果 delete a,

由於a 是 QWidget 類型, 那麼就會釋放掉a內存段中 QWidget 部分的內存...

剩下的內存就不釋放,造成內存泄漏

其二:

現在流行一種觀點, 認為 new 有記錄功能.意思就是說

QWidget * a = (QWidget * )new Widget;

new 申請的內存的大小是 Widget 的內存大小, 然後就自動記錄下來了

一旦你調用 delete a ; 雖然a 是 QWidget 的類型, 但是由於new記錄了 a 對應內存是Widget那麼大的. 所以釋放內存時, 把整片 Widget; 內存全部釋放, 不會內存泄漏.

另外:

無論第二個觀點是否正確, 這樣子釋放對象內存的做法都是不入流的.

我見過一些工程源碼;一般的專業程序員都必須這麼做:

在任何類裡面定義一個虛析構函數

比如在 QWidget 類裡面定義一個 : virtual ~QWidget () {}

這樣子做了之後, 你 delete a; (a是QWidget 類型)

delete時, 先釋放 QWidget 部分的內存, 釋放完成之後, 由於 virtual 具有繼承的特性, 就會輪到 Widget 調用析構.

這麼一來, 基類和子類就被先後析構釋放內存了.

就不會發生內存泄漏.. 推薦你使用該做法.

基類析構函數要用虛函數。這樣析構時才會先刪派生類再刪基類，否則只會delete基類，派生類的析構函數不會調用，從而產生內存泄露。

因為派生類只有基本的類型的話, delete x雖然沒有調用派生類的析構函數(因為基類的析構不是虛函數), 也是能正確釋放內存的, 因為一般x所指向的內存前面會有記錄實際分配了多少內存

所以才要求基類有虛析構函數，否則行為是未定義的

因為 string 裡面沒用 new 分配空間，較短的字元串直接內部開個小數組存了，除非你給它賦值一個比較長的字元串

書上的原話:當derived class對象經由一個base class指針被刪除，而該base class帶著一個non-virtual析構函數，其結果未有定義----實際執行時通常發生的是對象的derived成分沒被銷毀。

問題出在最後一句:what typically happens at runtime is that the derived part of the object is never destroyed.(特意查了查英文版，發現翻譯沒問題)。

首先這句話是對的。但作者這樣說卻給我們了一種誤導，使我們誤以為派生類沒被銷毀的原因是派生類的destructor沒被調用。但事實上，一個對象被delete前未必要成功調用該對象destructor(詳見《深度探索c++對象模型》P233)

分析題主的問題:為什麼沒有泄露？

答:因為delete將new出來的那片內存完全歸還給了操作系統。當然，題主的直覺是正確的:delete時派生類的destructor沒被調用。

想一想題主的派生類的destructor里有什麼？其實什麼也沒有，該destructor是trivial的，所以也沒必要被調用。但是如果派生類的成員里有動態類型的成員例如string，那麼該派生類會自動生成一個destructor調用其成員string的destuctor，而這時，如果派生類的destructor在派生類銷毀時不能被調用(基類有non-virtual destructor)，那麼string成員分配的內存得不到釋放，才會引起內存泄露。

手機打字沒有(′???`)沒有栗子。

不嚴謹有錯誤的地方望指出

因為delete一個指針，回收的內存多少跟指針指什麼類型無關，new的時候都已經記好了。

你這樣delete一個指向基類的指針的話，派生類裡面如果有類型使用了動態分配的內存的話，它是不知道要釋放的，就算是智能指針指著也不行。