我什么时候可以安全地从C++中的基类继承

When can I safely inherit from a base class in C++

本文关键字：C++ 基类 继承 什么时候 安全      更新时间：2023-10-16

所以我在任何地方都能找到的基本规则是，要从基类继承，基类必须有一个虚拟析构函数，这样才能实现以下功能：

Base *base = new Inherited();
delete base;

然而，我确信我至少看到了另一种允许安全继承的可能性。然而，我在任何地方都找不到它，我觉得我要疯了。我认为另一种选择可能是基类有一个琐碎的析构函数，但根据非虚拟琐碎析构函数+继承，事实并非如此。尽管在这种情况下不会发生内存泄漏，但这似乎仍然是未定义的行为。

其他人知道另一种情况是什么吗？或者你能肯定地告诉我是我梦见的吗？

我想一个例子可以是涉及shared_ptr的例子，因为它很好地展示了问题的两面。

假设您有一个类B，它有一个平凡的非虚拟析构函数，而派生类D有自己的复杂析构函数。

让我们在某处定义以下函数：

shared_ptr<B> factory () {
    // some complex rules at the very end of which you decide to instantiate class D
    return make_shared<D>();
}

在这种情况下，由于多态性，您正在处理所有有趣的特性，但您正在处理的指针从用类型D构造的指针继承了deleter。

尽管由于类型擦除，类型被隐藏在某个地方，一切都很好，但实际调用的析构函数是D的析构构函数，因此从这个角度来看，一切都应该很好，即使B的析构因子不是virtual。

相反，如果您将上述工厂定义为：

B* factory () {
    return new D{};
}

所谓的析构函数（好吧，假设有人会删除它）将是B中的一个，这不是你想要的。

也就是说，将要继承的类的析构函数定义为virtual是一种很好的做法，否则将final放在类定义中，并停止层次结构。

还有很多其他的例子，这不是中工作的唯一情况，但它可以帮助解释为什么它工作。

可能是在继承是私有的情况下。在这种情况下，用户无法将Derived*转换为Base*，因此无法尝试通过基类指针删除派生类。当然，您仍然需要注意，在Derived的实现中，您不会在任何地方这样做。

我对此的看法是务实的，而不是与标准允许或不允许的内容有关。

因此，务实地，如果一个类没有虚拟析构函数，即使是空的，那么我的默认假设是它没有被设计成基类。这可能比破坏有更多的影响，在更多的情况下，这只是打开了一个蠕虫罐头，让你以后陷入其中。

如果您希望或需要使用没有虚拟析构函数的类中的功能，那么使用组合而不是继承会更安全。事实上，这是首选路线。

我提到的另一种情况是使基类析构函数protected。这样，就可以防止通过基类进行删除。

这实际上是Herb Sutter等人的《C++编码标准》一书中的第50项："使基类析构函数公共且虚拟，或受保护且非虚拟"，所以你很可能以前听说过它。

您总是可以从类继承。不过，也有一些规则需要遵守，例如，如果没有虚拟析构函数，就不能以多态方式调用析构函数。为了避免这种情况，例如，您可以对不打算作为基类的基类使用私有派生，例如STL中的容器。

正如其他人所提到的，只要你通过它自己的析构函数删除类，换句话说，你就完成了

Inherited *ip = new Inherited();
Base *p = ip; 
... 
delete ip;

你会没事的。有几种不同的方法可以做到这一点，但你必须非常小心，以确保情况确实如此。

但是，基类中有一个空的析构函数[并且您继承的类型是立即继承的]，只有当它为TRULY空时才有效，而不仅仅是析构函数体有一个{ }。[参见下面的第2版！]

例如，如果基类中有一个vector或std::string，或者任何其他需要销毁的类，那么就会泄露该类的内容。换句话说，您需要100%确保基类的析构函数为空。我不知道有什么编程方法可以确定这一点（除了分析生成的代码之外）。

编辑：

还要注意"未来的变化"——例如，在Base中添加字符串或向量，或者将基类从Base更改为具有"带内容"析构函数的SomethingInheritedFromBase，都会破坏"空析构函数"概念。

第2版：

需要注意的是，对于"析构函数为空"，在所有派生类中也必须有真正的空析构函数。有些类没有需要销毁的成员（例如，接口类通常没有数据成员，因此本身不需要销毁），因此可以构造这样的情况，但我们必须非常小心，避免派生类的析构函数向类中添加析构函数。

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