まくまくC/C++ノート
C++ の virtual の効果まとめ
Base *p = new Sub();
のように子クラスのインスタンスを親クラスのポインタ型で操作する場合、メンバ関数に virtual が付いていないと、
といった動作になります。 つまり、ポリモーフィズムが利用できないし、子クラスのデストラクタが呼ばれずにメモリリークする可能性があります。
メンバ関数に virtual を付けると、
という動作をするようになります。 基本的には、次のようにコーディングすればよいことになります。
#include <iostream>
using namespace std;
class Base {
public:
Base() { cout << "Base::Base()" << endl; }
~Base() { cout << "Base::~Base()" << endl; }
void Hello() { cout << "Base::Hello()" << endl; }
};
class Sub : public Base {
public:
Sub() { cout << "Sub::Sub()" << endl; }
~Sub() { cout << "Sub::~Sub()" << endl; }
void Hello() { cout << "Sub::Hello()" << endl; }
};
int main() {
Sub *p1 = new Sub(); // Base::Base(), Sub::Sub() の順で呼ばれる
p1->Hello(); // Sub::Hello() が呼ばれる
delete p1; // Sub::~Sub(), Base::~Base() の順で呼ばれる
cout << "-------------" << endl;
Base *p2 = new Sub(); // Base::Base(), Sub::Sub() の順で呼ばれる
p2->Hello(); // Base::Hello() が呼ばれる（危険）
delete p2; // Base::~Base() が呼ばれる（危険）
// Sub のデストラクタは呼ばれない！
}
Base::Base()
Sub::Sub()
Sub::Hello()
Sub::~Sub()
Base::~Base()
-------------
Base::Base()
Sub::Sub()
Base::Hello()
Base::~Base()
#include <iostream>
using namespace std;
class Base {
public:
Base() { cout << "Base::Base()" << endl; }
virtual ~Base() { cout << "Base::~Base()" << endl; }
virtual void Hello() { cout << "Base::Hello()" << endl; }
};
class Sub : public Base {
public:
Sub() { cout << "Sub::Sub()" << endl; }
virtual ~Sub() { cout << "Sub::~Sub()" << endl; }
virtual void Hello() { cout << "Sub::Hello()" << endl; }
};
int main() {
Sub *p1 = new Sub(); // Base::Base(), Sub::Sub() の順で呼ばれる
p1->Hello(); // Sub::Hello() が呼ばれる
delete p1; // Sub::~Sub(), Base::~Base() の順で呼ばれる
cout << "-------------" << endl;
Base *p2 = new Sub(); // Base::Base(), Sub::Sub() の順で呼ばれる
p2->Hello(); // Sub::Hello() が呼ばれる
delete p2; // Sub::~Sub(), Base::~Base() の順で呼ばれる
}
Base::Base()
Sub::Sub()
Sub::Hello()
Sub::~Sub()
Base::~Base()
-------------
Base::Base()
Sub::Sub()
Sub::Hello()
Sub::~Sub()
Base::~Base()
子クラスをインスタンス化しようとした場合、子クラスのコンストラクタは、親クラスのコンストラクタが正常に終了してから呼び出されます。
つまり、親クラスのコンストラクタ内での処理中は、子クラスのインスタンスがまだ生成されていないため、ここで仮想関数を呼び出そうとすると親クラスの関数が呼び出されてしまいます。 つまり、親クラスのコンストラクタ内で仮想関数を呼び出しても、仮想関数として振る舞わないのです。
仮に、親クラスのコンストラクタで純粋仮想関数を呼び出そうとすると、その関数を実装した子クラスのインスタンスがまだ存在しないわけですから、おそらく実行時に落っこちます。
例えば、g++ で作成した実行ファイルを実行した場合は、__pure_virtual ほげほげといって落ちたりします。
以上のことは、親クラスのデストラクタで仮想関数を呼び出そうとした場合も同様にあてはまります。 結論として、コンストラクタ内、デストラクタ内での仮想関数の呼び出しは避けるべきです。 インスタンス化と同じタイミングで仮想関数を呼び出したい場合は、次のようにコンストラクタ以外の関数から仮想関数を呼び出す方法が一般的です（スマートではないのは分かっていても）。
Base *p = new Sub(); // コンストラクタで仮想関数を呼び出すのはまずいので
p->Init(); // 別の関数の中で仮想関数を呼び出す
