C++多继承下delete Base2指针报free错误的原因及修复方法

错误原因 #

• 多继承的对象布局问题：派生类B同时继承Base1、Base2两个基类，编译器会按继承声明顺序在B的内存布局开头依次放置两个基类的子对象：第一个是Base1子对象，第二个是Base2子对象。
  • 当你把new B返回的B*指针赋值给Base1*时，指针指向的地址刚好和B对象的起始地址一致，delete x时传给free的地址和new分配的地址匹配，所以碰巧没有报错。
  • 当你把B*指针赋值给Base2*时，编译器会自动做地址偏移，让指针指向B对象内部的Base2子对象的起始地址，这个地址和new B返回的原始分配地址不一致。
• 核心诱因是基类没有声明虚析构函数：当基类没有虚析构函数时，delete 基类指针执行的是静态类型匹配，会直接把当前基类指针的地址传给free，而不会先调整回派生类对象的原始起始地址，最终传给free的是偏移后的非法地址，就触发了free(): invalid pointer错误。

注意：哪怕使用Base1指针时程序没有崩溃，这也是未定义行为，只是刚好地址匹配才没有触发错误，不代表代码本身是正确的。

修复方法 #

只需要给所有用作基类的类添加虚析构函数即可，修改后的基类代码如下：

class Base1 {
public:
    virtual void method1() = 0;
    virtual ~Base1() = default; // 添加虚析构
};

class Base2 {
public:
    virtual void method2() = 0;
    virtual ~Base2() = default; // 添加虚析构
};

添加虚析构后，delete 基类指针时会先通过虚表找到派生类的析构函数，自动把指针调整回派生类对象的原始起始地址再释放内存，就不会出现地址不匹配的问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Andrea