需要理解四个名词:
1、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。
2、对象的动态类型:目前所指对象的类型。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。
关于对象的静态类型和动态类型,看一个示例:
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*
3、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。
4、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。
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;
让我们看一下,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()。
让我们再来看一下,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()。
上面都是针对对象指针的情况,对于引用(reference)的情况同样适用。
指针和引用的动态类型和静态类型可能会不一致,但是对象的动态类型和静态类型是一致的。
d d;
d.dosomething()和d.vfun()永远调用的都是d::dosomething()和d::vfun()。
至于那些事动态绑定,那些事静态绑定,有篇文章总结的非常好:
我总结了一句话:只有虚函数才使用的是动态绑定,其他的全部是静态绑定。目前我还没有发现不适用这句话的,如果有错误,希望你可以指出来。
特别需要注意的地方
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();
有上面的分析可知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?
分析一下,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。编写代码验证了一下,正确。
对于这个特性,估计没有人会喜欢。所以,永远记住:
“绝不重新定义继承而来的缺省参数(never redefine function's inherited default parameters value.)”
关于c++语言
目前我基本上都是在c++的子集“面向对象编程”下工作,对于更复杂的知识了解的还不是很多。即便如此,到目前为止编程时需要注意的东西已经很多,而且后面可能还会继续增多,这也许是很多人反对c++的原因。
c++是google的四大官方语言之一。但是google近几年确推出了go语言,而且定位是和c/c++相似。考虑这种情况,我认为可能是google的程序员们深感c++的复杂,所以想开发一种c++的替代语言。有时间要了解一下go语言,看它在类似c++的问题上时如何取舍的。
更多深入理解c++的动态绑定与静态绑定的应用详解。