[問題] pure virtual destructor 怎宣告?

[QQ29 (我愛阿蓉)]

class A
{
public:
        ........一些pure virtual function
        virtual ~A() = 0;
};
有其他class會繼承A

其實我code中 class是寫interface    其實就是struct

但他的destructor不給我宣告成pure

他一定要我定義

所以一定要改成 virtual ~A(){}...

不然就是 外頭在 定義一次A::~A(){}

但我覺得很沒道理  interface不就是包一堆pure virtual function 給別人繼承後
override嗎?

還是其實在外面寫個空的destructor{} 其實也沒差

如果使用者寫 A* p =new A;

因為virtual ~A()=0 他也會compile error說 abstract class不給你產生instance

所以其實我在外面寫A::~A(){} 是正確的做法沒有關係???

不太懂 正統的作法該怎麼寫耶

謝謝


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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) 
◆ From: 219.87.64.222
→ tinlans:就算是 pure virtual destructor 也是需要一份定義。
→ QQ29:我以為~B就是~A的定義耶 跟override類似?
→ tinlans:destructor 不能被 override，所以規定要給定義。
→ tinlans:宣告就照樣寫 = 0，定義就放空的就好了。
→ tinlans:我常開一個檔案，或是在某個檔案裡專門用註解劃一區出來擺
→ tinlans:這些空定義。
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作者: littleshan (我要加入劍道社!) 看板: C_and_CPP
標題: Re: [問題] pure virtual destructor 怎宣告?
時間: Tue May 18 15:57:30 2010

※ 引述《QQ29 (我愛阿蓉)》之銘言：
: 有其他class會繼承A
: 其實我code中 class是寫interface    其實就是struct
: 但他的destructor不給我宣告成pure
: 他一定要我定義
: 所以一定要改成 virtual ~A(){}...
: 不然就是 外頭在 定義一次A::~A(){}
: 但我覺得很沒道理  interface不就是包一堆pure virtual function 給別人繼承後
: override嗎?
: 還是其實在外面寫個空的destructor{} 其實也沒差
: 如果使用者寫 A* p =new A;
: 因為virtual ~A()=0 他也會compile error說 abstract class不給你產生instance
: 所以其實我在外面寫A::~A(){} 是正確的做法沒有關係???
: 不太懂 正統的作法該怎麼寫耶
: 謝謝
又到了講觀念的時候～

Destructor 和 member function 有極大的不同，首先，你並不會「主動」呼叫
dtor，它總是由 compiler 在物件脫離它的 scope 時，或是使用者呼叫 delete 時，
由 compiler 自動幫你呼叫的。(儘管你可以手動呼叫 dtor，但請不要做這種事，
問題會出乎你意料地多)

dtor 負責終結一個物件、送回它所占用的資源。只要 class 有定義 dtor，那麼它
一定要在物件生命結束時被呼叫，否則會產生各式各樣的資源洩露。

試想一下你寫了這樣一個 class：

    class Base {
        public:
            Base(size_t n) : my_data(new int[n])
            {}

            ~Base()
            {
                delete [] my_data;
            }

        private:
            int* my_data;
    };

這個 class 的意圖很明顯：它在 ctor 中配置了記憶體，同時在 dtor 中釋放，
只要使用者遵守 C++ 的規則 (有 new 就有 delete)，基本上可以運作無誤。
(其實我還需要處理一下 copy-ctor 及 copy-assignment，但這不是本文重點)

現在想像一下，如果你有一個 Derived class 要繼承 Base，那你應該怎麼寫
Derived dtor 呢？

    class Derived : public Base {
        public:
            Derived(size_t n)
                : Base(n), my_derived_data(new char[n])
            {}

            ~Derived()
            {
                // 這邊要怎麼寫？
            }

        private:
            char* my_derived_data;
    };

我們來看幾件一定要知道的事：

  * 首先，你一定要寫 ~Derived()。因為 Derived 有可能有自己的成員 (在此例
    中即為 my_derived_data)，而 Base 對 Derived 一無所知，所以你不可能在
    Base 中去幫 Derived 釋放 my_derived_data。

  * 再來，你在 ~Derived() 中，唯一能做的就是釋放 Derived 自己的成員。因為
    Base::my_data 被宣告為 private，你不可能動到它。而且若由 Derived class
    負責釋放 Base class 的成員，將導致程式難以維護。想像一下你如果在 Base
    中增加了一個成員，難道要去檢查並修改所有繼承它的 class 嗎？這會是天大
    災難。

  * 所以你可能會這樣寫：

    Derived::~Derived()
    {
        delete [] my_derived_data;
        ~Base(); // 呼叫 Base dtor 以釋放 Base::my_data
    }

    這樣就解決了上面說的兩個問題，只要 ~Base() 有好好清理他自己的 member，
    那麼在 ~Derived() 中，清理完自己的 member 後呼叫 ~Base() 即可順利清理
    整個物件。

    不過你會發現，只要你繼承了某個物件，你一定要在 dtor 中呼叫爸爸的 dtor，
    才能確保爸爸的遺產(?)都有被正確清理掉。這件事是重覆性的工作，而且很容
    易被 programmer 忘掉。所以 C++ compiler 幫你做了一件事：

    Compiler 會自動在所有 dtor 的結尾處，加入對 base class dtor 的呼叫。
    (當然，如果這個 class 沒繼承，就不會做這件事了。)

    所以你的 ~Derived 只需要一行：

    Derived::~Derived()
    {
        delete my_derived_data;
        // compiler 會在這自動呼叫 ~Base() 以清理爸爸的遺產
    }

寫到這邊，你應該知道為什麼 base class dtor 不可以是 pure-virtual 了。
如果它是 pure-virtual，表示 compiler 在 ~Derived() 中插入對 ~Base() 的呼叫，
將會變成非法動作。

回到你的例子：
    class A
    {
        public:
            ........一些pure virtual function
             virtual ~A() {};
    };

~A() 就放個空定義即可。

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◆ From: 140.112.29.108
推 VictorTom:推~~~~~~~~~~~~
→ tinlans:還是可以宣告成 pure，用來表示那個 class 是 abstract。
→ tinlans:只是定義還是得提供一份就是了。
→ tinlans:要造 polymorphic class 又找不到 method 可以放 virtual
→ tinlans:，一般都是拿 destructor 來開刀。由 pure / non-pure
→ tinlans:來決定這個 class 能不能有 instance。
推 QQ29:謝謝l大 勞煩您 這麼一大篇 = = thx
→ littleshan:啊，感謝二樓補充，我看過的code不多所以很少見到這種
推 loveme00835:推一個~
推 QQ29:l大你竟然說看得不多...卻有如此造詣...太誇張了....
→ loveme00835:剛好發現Effective C++ Item 14 剛好也有講這件事
推 lwecloud:推~侯捷的書也會特別去提這點
推 netio:那如果Derived沒call Base的ctor不就...
推 holymars:給樓上的　那不就會call default ctor嗎..
→ holymars:如果沒有default ctor可以call，根本就不會過XD
→ netio:剛試了把Base(n)拿掉確實不給過XD
推 tomap41017:感謝一大篇辛苦了!!!!!!!!!!!
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作者: QQ29 (我愛阿蓉) 看板: C_and_CPP
標題: Re: [問題] pure virtual destructor 怎宣告?
時間: Wed May 19 01:39:59 2010


L大說的其實我是知道 先問幾個問題~如下
※ 引述《littleshan (我要加入劍道社!)》之銘言：
: ※ 引述《QQ29 (我愛阿蓉)》之銘言：
:   * 所以你可能會這樣寫：
:     Derived::~Derived()
:     {
:         delete [] my_derived_data;
:         ~Base(); // 呼叫 Base dtor 以釋放 Base::my_data
:     }
      手動加的話 那compiler會在幫你加嗎? 變成清兩次...我想是不會....


      因為我用VC手動寫 他不讓我呼叫~Base();
      unary '~' : 'Base' does not define this operator or a conversion to a
      type acceptable to the predefined operator
      改成Base::~Base();即可 差別在哪....??
      但竟然變成呼叫兩次 ~Base了 造成double free...
      所以結論應該是不要雞婆手動亂加嚕?

      我問這篇 原本是覺得
      如果Base *p = new Derived;
          p->某A::的function(); <====ok dynamic binding 如果B有override就跑B
          所以我以這樣的想法去想
          delete p;
          類似p->~Base(); 發現兒子有override  就去跑~Derived
          (我以為~Derived()就算是~Base的override) 但原文的推文T大也說不是..
          因為我把delete p; 呼叫~Base 因為兒子有override所以就去跑 ~Derived
          這個行為 想成一般多型的感覺....
          而我又覺得說 我都已經是interface了  如果又加個空定義
          好像就不算是pure virtual了....
          才這樣問一下~!
          所以其實~Derived()照L大之前那篇文章
          他只是蓋掉virtual table紀錄的位址把&~Base 改成&~Derived嗎?


          另外藉此問一下
          既然Base的private
          我Derived繼承下來卻用不到
          真要存取 還要寫成 A::PublicFunc();
          然後就算存取了 也沒有啥用處....真要用就改成protected阿
          我就在想 C++繼承下來 為啥要連同private都給繼承了
          意思大概就是 sizeof(Base)+sizeof(Deived)-sizeof(所有Base::private)
          這樣不是多佔了些記憶體空間 又沒啥意義嗎?
          還是說Derived有什麼設計 是非得在 Base寫private
          不然何必要繼承給Derived呢....
          謝謝....




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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) 
◆ From: 123.192.105.173
推 holymars:..你這樣從Derived up-casting成Base時會發生什麼事..
→ holymars:請求大宇宙的意志把你丟掉的那塊private送回來嗎
→ holymars:繼承的意思是is-a或has-a，不是is-some-part-of
→ holymars:怎麼能只繼承一半啊XDD
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作者: tinlans (  ) 看板: C_and_CPP
標題: Re: [問題] pure virtual destructor 怎宣告?
時間: Wed May 19 02:36:41 2010

※ 引述《QQ29 (我愛阿蓉)》之銘言：
: L大說的其實我是知道 先問幾個問題~如下
: ※ 引述《littleshan (我要加入劍道社!)》之銘言：
: :   * 所以你可能會這樣寫：
: :     Derived::~Derived()
: :     {
: :         delete [] my_derived_data;
: :         ~Base(); // 呼叫 Base dtor 以釋放 Base::my_data
: :     }
:       手動加的話 那compiler會在幫你加嗎? 變成清兩次...我想是不會....
:       因為我用VC手動寫 他不讓我呼叫~Base();
那只是說明用的，
如果看相關的書，
書上也會告訴你那只是寫來講解 compiler 行為用的 pseudo code。
自己加沒有意義也不對。

一般會明確呼叫 instance 的 destructor，
是你想自己做記憶體管理的時候，
通常那附近還看得到 placement new 的 code。
:       unary '~' : 'Base' does not define this operator or a conversion to a
:       type acceptable to the predefined operator
:       改成Base::~Base();即可 差別在哪....??
:       但竟然變成呼叫兩次 ~Base了 造成double free...
:       所以結論應該是不要雞婆手動亂加嚕?
一般會寫成 this->~Base(); 來呼叫，
這只是語法規則就不多做解釋。

至於結論當然是不要手動亂加。
:       我問這篇 原本是覺得
:       如果Base *p = new Derived;
:           p->某A::的function(); <====ok dynamic binding 如果B有override就跑B
:           所以我以這樣的想法去想
:           delete p;
:           類似p->~Base(); 發現兒子有override  就去跑~Derived
:           (我以為~Derived()就算是~Base的override) 但原文的推文T大也說不是..
:           因為我把delete p; 呼叫~Base 因為兒子有override所以就去跑 ~Derived
名稱不同當然不算 override，
但是 C++ 還是給了它 dynamic binding 的特性。
用多型的方式呼叫 base 的 virtual destructor，
還是會根據 instance 內的 vptr 欄位找到屬於它實際型別的 vtable，
然後把裡面的 destructor 拿來 call。

你可以想像 destructor 在 vtable 裡有一個特定的索引值，
假設叫做 DTOR。
不管 destuctor 名字叫 ~Base 還是叫 ~Derived，
都是去抓 vtable[DTOR] 的值。
這樣想你就不會搞得亂七八糟。

Base *p = new Derived 這個動作就註定了 *p 的 vptr 指向 Derived 的 vtable，
p->~Base() 當然是抓 Derived vtable 裡面的 destructor 來跑，
所以 ~Derived() 會先跑起來，
再根據上篇講的那個規則 implicit 呼叫 ~Base()。
:           這個行為 想成一般多型的感覺....
:           而我又覺得說 我都已經是interface了  如果又加個空定義
:           好像就不算是pure virtual了....
:           才這樣問一下~!
:           所以其實~Derived()照L大之前那篇文章
:           他只是蓋掉virtual table紀錄的位址把&~Base 改成&~Derived嗎?
pure virtual 就是「宣告式」後面補 = 0 就算，
不管你有沒有給定義都一樣。
這個 class 只要裡面有 virtual function 標了那個 = 0，
不管該 function 有沒有被被實作，
你這個 class 一定不能產生 instance，
而繼承它的 class 不 override 它也一樣不能產生 instance。

總而言之 compiler 決定事情常常是看「宣告」就定案了。
要求 identifier 在使用前必須先 declare 的語言，
大都是希望能從 programmer 給的宣告中得到最大的提示，
所以宣告要慎重不能亂宣。

給 pure virtual function 提供定義式，
除了 virtual destructor 這種特例之外，
也能提供一個預設實作。
但是這份預設實作必須在 derived class 裡用 explicit call 的方法呼叫，
並不會自動繼承上去。
:           另外藉此問一下
:           既然Base的private
:           我Derived繼承下來卻用不到
:           真要存取 還要寫成 A::PublicFunc();
:           然後就算存取了 也沒有啥用處....真要用就改成protected阿
:           我就在想 C++繼承下來 為啥要連同private都給繼承了
:           意思大概就是 sizeof(Base)+sizeof(Deived)-sizeof(所有Base::private)
:           這樣不是多佔了些記憶體空間 又沒啥意義嗎?
:           還是說Derived有什麼設計 是非得在 Base寫private
:           不然何必要繼承給Derived呢....
:           謝謝....
聽不太懂這問題。

但是如果你的 base 有一個大 function，
你覺得它太大了所以整理進兩個 function，
原本的大 function 變成了：
void Base::bigMethod()
{
        foo();
        bar();
}

想當然爾你的 Base::foo() 和 Base::bar() 都不算是這個 class 的對外介面，
它的兒子也沒有必要知道 foo() 跟 bar() 的存在，
所以理所當然是把 foo() 跟 bar() 給 private 起來。

同理如果你講的是 data member，
可能你的 Base class 有一個查詢用的函式需要做一些運算，
但是你知道它運算過程中用到的變數在程式結束前不會再變動，
那你可能會寫一個 cache 機制避免重複運算：

Base::Base()
        : initialized_(false), cachedResult_()
{
}

Result Base::calculate()
{
        if(initialized_) return cachedResult_;

        cachedResult_ = internalCalculate();
        initialized_ = true;
}

你當然不會認為 initialized_ 和 cachedResult_ 需要被兒子知道它們的存在，
所以也是 private 起來。

這些 private 性質被繼承後還是 private 更是理所當然，
而且 private 本來就是這樣用的。
你說「Derived繼承下來卻用不到」，
但是最大的問題在於的 Derived 根本也不需要用到，
除非是 class 設計不良才可能造成你會想去用。

--
Ling-hua Tseng ([e-mail])
Department of Computer Science, National Tsing-Hua University
Interesting: C++, Compiler, PL/PD, OS, VM, Large-scale software design
Researching: Software pipelining for VLIW architectures
Homepage: http://www.tinlans.org

--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 118.160.105.229
※ 編輯: tinlans         來自: 118.160.105.229      (05/19 02:37)
推 nowar100:這串thread還不錯，收錄精華區