C++ — 静态绑定与动态绑定

 静态绑定与动态绑定

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静态绑定，动态绑定算是一个比较偏的知识点，这个也是我在Effective C++这本书当中学习到的. 我觉得很有必要写一篇博客记录.

首先我们要知道静态类型和动态类型的概念:

静态类型:就是它在程序中被声明时所采用的类型（或理解为类型指针或引用的字面类型），在编译期确定；

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。

接下来我引用Effective C++这本书中的例子，帮助理解:

class Shape
{
public:
	enum shapeColor{Red,Green,Blue};
	//所有形状都必须提供一个函数，同来绘出自己.
	virtual void draw(shapeColor color = Red) const = 0;
	...
};
class Rectangle : public Shape
{
public:
	//注意，赋予不同的缺省参数值，这真糟糕
	virtual void draw(shapeColor color = Green) const;
};
class Circle : public Shape
{
public:

	virtual void draw(shapeColor color) const;
	//请注意，以上这么写则当客户以对象调用此函数，一定要指定参数值.
	//因为静态绑定下这个函数并不从其base继承缺省参数值
	//但若以指针（或reference）调用此函数，可以不指定参数值
	//因为动态绑定下这个函数会从其base继承缺省参数值
	......

};
Shape *ps;         // ps的静态类型为Shape*，它没有动态类型，因为它尚未指向任何对象；  
Shape *pc = new Circle;      // pc的静态类型为Shape*，它的动态类型为Circle*；  
Shape *pr = new Rectangle;   // pr的静态类型为Shape*，它的动态类型为Rectangle*；  



// 动态类型可以在程序执行过程中改变（通常是经由赋值动作）：  
ps = pc;                     // ps的动态类型如今是Circle*；  
ps = pr;                     // ps的动态类型如今是Rectangle*；  

现在我们来理解何为静态绑定和动态绑定?？？

静态绑定:又名前期绑定（eraly binding），绑定的是静态类型，所对应的函数或属性依赖于对象的静态类型，发生在编译期；

动态绑定:又名后期绑定（late binding），绑定的是动态类型，所对应的函数或属性依赖于对象的动态类型，发生在运行期；

比如常见的，virtual函数是动态绑定，non-virtual函数是静态绑定，缺省参数值也是静态绑定.Virtual函数系动态绑定而来，

意思是调用了一个virtual函数时，究竟调用那一份函数实现代码，取决于付出调用的那个对象的动态类型：

pc->draw(shape::Red); //调用Circle::draw(shape::Red)
pr->draw(shape::Red); //调用Rectangle::draw(shape::Red)

其实这些都是老掉牙的知识点，但是今天我们带来了virtual函数不同的地方，缺省值！ virtual函数是动态绑定的，而缺省参数

值为静态绑定. 意思是你可能会在"调用一个定义与derived class内的virtual函数"的同时，却使用base class为他所指定的缺省

参数值.

pr->draw();        //调用Rectangle::draw(shape::Red)!

此例当中，pr的动态类型为Rectangle*，所以调用的是Rectangle的virtual函数，一如你所预料.Rectangle::draw函数的缺省值应

该是Green，但由于pr的静态类型为shape*，所以此一调用的缺省参数值来自shape class而非Rectangle class!结局是这个函数调

用有这奇怪并且几乎没有人预料得到的组合，由shape class和Rectangle class的draw生命式各处一份力.以上事实不只局限于

"ps,pc和pr都是指针"的情况;即使把指针换成references问题依然存在.重点在于draw是一个virtual函数，而它有个缺省参数值在

derived class中被重新定义了.

为什么C++坚持以这种乖张的方式来运作呢？ 答案在于运行期效率. 如果缺省参数值为动态绑定，编译器就必须有某种方法在运行

期为virtual函数决定适当的参数缺省值.这比目前实行的"在编译器决定"的机制更慢而且更复杂.为了程序的执行速度和编译器实

现上的简易度，C++做了这样的取舍，其结果就是你如今所享受的执行效率. 但是如果你重新定义了继承而来的缺省参数值，而且偏

偏在缺省参数值上面出现bug，那么你可能需要一个通宵都不一定调的出来.