• virtual
  • override
  • final

上面三个关键字在继承体系中起着重要作用。virtual不用多说，声明虚函数必备的关键字。override和final是 C++11 中引入的，二者的作用其实更多是提醒开发者自己，

  • 我正在重写一个虚函数
  • 我正在重写一个虚函数，并且不希望再被派生类重写这个函数

当然，final也可以用来修饰类，表示这是最后一次继承，即我这个类不能再被继承了。很形象，例如

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class A {};
class B : public A {};
class C final : pubilc B {};
class D : public C {}; // compile error!

但除此之外，final和override对编译器而言，确实有助益。例如，

  • 如果你用override和final修饰一个函数，但基类没有这个函数，或者这个函数在基类没有被声明为虚函数，就会引发编译错误。当然，你可能只是手滑打错字了。但确实，编译错误帮你很快定位到这个问题。
  • 如果你用override和final修饰一个函数，你就不必再用virtual修饰。因为这两个修饰已经暗示这个函数是虚函数。当然，如果基类中声明已经声明了virtual，无论你用不用这些修饰词，这个函数在派生类中都是虚函数。

然而，有一个很纠结的问题。在多态体系中，基类的析构函数必须是[[../notes/cpp/多态#When should my destructor be virtual?|虚]]的。这就要问了，那对于派生类的析构函数，到底要不要声明为virtual，又或者用override或final修饰呢？这个问题很让人纠结，从下面这个 issue 出发，你可以看到大家的讨论

用override修饰析构函数

不过我自己的建议是，对于派生类的析构函数，总是用override修饰。如果你这么做了，你将得到如下收益：

  1. 编译器确保基类的析构函数是虚的，否则编译报错。真的有人会忘记将基类析构函数声明为虚的。
  2. 你可以直观看出，当前这个类有一个虚析构函数。

同时，这也会因此困惑，

  1. 析构函数可以被重写吗？你不敢确信，于是上网搜寻相关资料，发现并不能重写析构函数。过了一个月，你看到这段代码，又重演一遍上述剧情！

确实，用override修饰析构函数会造成困惑！但是，它利大于弊。事实上，虚析构函数中的“虚”和普通的虚函数有着不一样的语义。对于普通成员函数，让他成为虚函数的目的是，我摆明了想在派生类中重写它，进而达到多态的效果。而析构函数的虚，是一种机制上的必须。当你用基类指针或引用使用[[../notes/cpp/多态#Dynamic binding|动态绑定]]时，对象的销毁依赖于虚析构函数。如果基类的析构函数非虚，那么对象销毁时，只会调用基类的析构函数，这可能造成派生类的资源没有释放，进而导致内存泄漏。而如果基类的析构函数是虚的，那么会调用到派生类的析构函数，而派生类的析构函数保证会调用基类的析构函数（C++标准保证），这样一来，就能保证资源以合理的顺序释放。

所以，用override修饰析构函数，并不是重写基类的析构函数（事实上我们也无法做到），而是在提醒编译器检查基类的虚构函数必须是虚的。

为什么不用final修饰析构函数？

事实上，final用来修饰函数，可以防止这个函数继续被派生类重写。但是，每个类都必须有析构函数！一旦析构函数被final修饰，那么这个类将无法再被继承。因为继承这个类，默认会带上生成析构函数，无论用不用这三个关键字修饰。然而，这个行为被基类的final阻止了，冲突了。这里，编译器认为是重写了被final修饰的函数，编译无法通过。

为什么不用virtual修饰析构函数？

可以，但没必要。因为如果基类析构函数已经是虚的，那么派生类析构函数自然而然也是虚的。用virtual修饰不会增加任何编译检查，因为virtual是声明虚函数的，对编译器没有任何提示作用。即便是基类没有的函数，派生类用virtual修饰的函数也会成为虚函数被进一步派生重写。