智能指针与多态如何配合虚函数在智能指针中的表现-C++-PHP中文网

智能指针与多态如何配合虚函数在智能指针中的表现

P粉602998670

发布： 2025-08-21 12:41:01

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智能指针结合多态可安全管理对象生命周期，需基类定义虚析构函数。使用std::unique_ptr<Animal>或std::shared_ptr<Animal>指向派生类对象时，虚函数机制正常工作，speak()调用对应派生类版本。析构时通过虚析构函数确保派生类资源正确释放。示例中vector<unique_ptr<Animal>>存储Dog和Cat对象，遍历时自动调用各自speak()，输出Woof!和Meow!。容器销毁时智能指针自动清理对象，无需手动delete，适用于插件系统等场景。

智能指针与多态如何配合虚函数在智能指针中的表现

智能指针与多态的结合是现代C++中资源管理和对象生命周期控制的核心技术之一。通过将智能指针（如

std::unique_ptr

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或

std::shared_ptr

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）与虚函数机制配合使用，可以安全地实现多态行为，同时自动管理派生类对象的销毁。

多态通过智能指针正确触发虚函数

当使用基类指针指向派生类对象时，虚函数机制确保调用的是派生类的重写版本。智能指针作为“指针的封装”，同样支持这一行为，只要其指向的对象具有虚函数接口。

关键在于：基类必须定义虚析构函数，否则通过基类指针删除派生类对象会导致未定义行为。

基类析构函数应声明为
```
virtual
```
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，以确保派生类析构函数被正确调用
虚函数表机制在智能指针解引用时依然有效
无论是
```
unique_ptr<Base>
```
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还是
```
shared_ptr<Base>
```
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，都能正确调用派生类的虚函数

示例：

#include <memory>
#include <iostream>

struct Animal {
    virtual ~Animal() = default;
    virtual void speak() const { std::cout << "Animal sound\n"; }
};

struct Dog : Animal {
    void speak() const override { std::cout << "Woof!\n"; }
};

struct Cat : Animal {
    void speak() const override { std::cout << "Meow!\n"; }
};

int main() {
    std::vector<std::unique_ptr<Animal>> animals;
    animals.push_back(std::make_unique<Dog>());
    animals.push_back(std::make_unique<Cat>());

    for (const auto& animal : animals) {
        animal->speak();  // 正确调用派生类函数
    }
    return 0;
}

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输出：