HM140 虚析构释放子对象

来源： 第 140 集 类和对象-多态-虚析构和纯虚析构

难度： 入门

时间限制： 1s

空间限制： 64MB

题目描述

多态里常用父类指针指向堆上的子类对象，最后 delete 父类指针。若父类析构不是虚函数，这次 delete 不会走进子类析构。子类若把姓名 new 到堆上，这块内存就会泄露。

虚析构和**纯虚析构**都能解决「父类指针释放子对象不干净」：delete 时先走子类析构，再走父类析构（与构造相反：先有父再有子，离开时先走子再走父）。二者都**必须有函数体**。纯虚析构在类内写成 virtual ~Animal() = 0; 只是声明，还要在类外写出 Animal::~Animal() { ... }；只声明不实现会在链接期报「无法解析的外部符号」。普通纯虚函数可以只有 = 0，纯虚析构不行。

区别：一旦有纯虚析构，这个类就是抽象类，栈上、堆上都不能实例化。只有虚析构、又没有其它纯虚函数时，基类仍可实例化。并不是每段代码都要写虚析构：子类没有堆区数据时可以不写。

请按下面场景实现，并用父类指针 new 出猫、调用 speak、再 delete：

• 基类构造输出 Animal的构造函数调用
• 猫的构造把姓名放到堆上的 string*，并输出 Cat的构造函数调用
• speak 输出「姓名 + 小猫在说话」，例如 汤姆小猫在说话
• 猫的析构释放姓名并输出 Cat的析构函数调用
• 普通/虚析构的基类析构输出 Animal的析构函数调用
• 纯虚析构的实现输出 Animal的纯虚析构函数调用

读入若干操作，比较「无虚析构 / 虚析构 / 纯虚析构」。

输入格式

第一行一个整数 \(q\)（\(1 \le q \le 100\)）。

接下来 \(q\) 行，每行一种操作：

• NV s：基类析构**不是**虚函数，猫名为不含空白的 \(s\)（\(1 \le |s| \le 20\)）
• V s：基类使用虚析构，猫名为 \(s\)
• PV s：基类使用纯虚析构（类外给出实现），猫名为 \(s\)
• MAKE_PURE：询问此时基类能不能实例化
• NEED_IMPL：询问纯虚析构要不要类外实现
• NO_HEAP：询问子类没有堆区数据时，虚析构是否可以不写

输出格式

• NV：三行，依次为基类构造、猫构造、说话；然后只有基类析构一行（猫的析构被跳过）
• V：五行，构造两行、说话一行、先猫析构再基类析构
• PV：五行，与 V 相同，但最后一行是 Animal的纯虚析构函数调用
• MAKE_PURE：CANNOT
• NEED_IMPL：YES
• NO_HEAP：YES

每行行末换行。构造、说话、析构必须由对应函数打印。

样例

输入 #1

6
NV 汤姆
V 汤姆
PV 汤姆
MAKE_PURE
NEED_IMPL
NO_HEAP

输出 #1

Animal的构造函数调用
Cat的构造函数调用
汤姆小猫在说话
Animal的析构函数调用
Animal的构造函数调用
Cat的构造函数调用
汤姆小猫在说话
Cat的析构函数调用
Animal的析构函数调用
Animal的构造函数调用
Cat的构造函数调用
汤姆小猫在说话
Cat的析构函数调用
Animal的纯虚析构函数调用
CANNOT
YES
YES

输入 #2

1
V 加菲

输出 #2

Animal的构造函数调用
Cat的构造函数调用
加菲小猫在说话
Cat的析构函数调用
Animal的析构函数调用

说明

• NV 少了猫的析构，堆上姓名没有释放，这就是要学虚析构的原因。
• 虚析构与纯虚析构都能让 delete 父指针时先析构子类。
• 有纯虚析构的类即使没有其它纯虚函数，也是抽象类。