c++的动态绑定和静态绑定及多态的实现原理(摘)

C++多态的实现原理

为了支持c++的多态性，才用了动态绑定和静态绑定。理解它们的区别有助于更好的理解多态性，以及在编程的过程中避免犯错误。

需要理解四个名词：对象的静态类型：对象在声明时采用的类型。是在编译期确定的。

                                对象的动态类型：当前对象的类型。是在运行期决定的。

对象的动态类型可以更改，但是静态类型无法更改。

注：要实现动态绑定一定要使用指针或者引用来调用。

class B
{
}
class C : public B
{
}
class D : public B
{
}
D* pD = new D();//pD的静态类型是它声明的类型D*，动态类型也是D*
B* pB = pD;//pB的静态类型是它声明的类型B*，动态类型是pB所指向的对象pD的类型D*
C* pC = new C();
pB = pC;//pB的动态类型是可以更改的，现在它的动态类型是C*

 

静态绑定：绑定的是对象的静态类型，某特性（比如函数）依赖于对象的静态类型，发生在编译期。（对象在编译时期根据其实际的类型（静态类型）调用相应的函数）

动态绑定：绑定的是对象的动态类型，某特性（比如函数）依赖于对象的动态类型，发生在运行期。（对象在运行时期根据其实际的类型（动态类型）调用相应的函数）

class B
{
    void DoSomething();
    virtual void vfun();
}
class C : public B
{
    void DoSomething();//首先说明一下，这个子类重新定义了父类的no-virtual
    //函数，这是一个不好的设计，会导致名称遮掩；这里只是为了说明动态绑定和静态
    //绑定才这样使用。
    virtual void vfun();
}
class D : public B
{
    void DoSomething();
    virtual void vfun();
}
D* pD = new D();
B* pB = pD;

• pD->DoSomething()和pB->DoSomething()调用的是同一个函数吗？

• 不是的，虽然pD和pB都指向同一个对象。因为函数DoSomething是一个no-virtual函数，它是静态绑定的，也就是编译器会在编译期根据对象的静态类型来选择函数。pD的静态类型是D，那么编译器在处理pD->DoSomething()的时候会将它指向D::DoSomething()。同理，pB的静态类型是B，那pB->DoSomething()调用的就是B::DoSomething()。

 

• pD->vfun()和pB->vfun()调用的是同一个函数吗？

• 是的。因为vfun是一个虚函数，它动态绑定的，也就是说它绑定的是对象的动态类型，pB和pD虽然静态类型不同，但是他们同时指向一个对象，他们的动态类型是相同的，都是D*，所以，他们的调用的是同一个函数：D::vfun()。

 

• 只有虚函数才使用的是动态绑定，其他的全部是静态绑定。

• 当缺省参数和虚函数一起出现的时候情况有点复杂，极易出错。我们知道，虚函数是动态绑定的，但是为了执行效率，缺省参数是静态绑定的。

 

class B
{
 virtual void vfun(int i = 10);
}
class D : public B
{
 virtual void vfun(int i = 20);
}
D* pD = new D();
B* pB = pD;
pD->vfun();
pB->vfun();

pD->vfun()和pB->vfun()调用都是函数D::vfun()，但是他们的缺省参数是多少？缺省参数是静态绑定的，pD->vfun()时，pD的静态类型是D*，所以它的缺省参数应该是20；同理，pB->vfun()的缺省参数应该是10。

 

“绝不重新定义继承而来的缺省参数”