C++虚函数的默认参数是静态绑定还是动态绑定

问题核心

在C++中，虚函数的默认参数是静态绑定的，这意味着默认参数的值是在编译阶段确定的，而不是在运行阶段。下面我们将通过具体的代码示例来详细解释这一特性。

代码示例

#include <iostream>

// 基类 Base
class Base {
public:
    // 定义虚函数 func，默认参数为 10
    virtual void func(int x = 10) {
        std::cout << "Base::func(" << x << ")" << std::endl;
    }
};

// 派生类 Derived，继承自 Base
class Derived : public Base {
public:
    // 重写基类的虚函数 func，默认参数为 20
    void func(int x = 20) override {
        std::cout << "Derived::func(" << x << ")" << std::endl;
    }
};

int main() {
    // 定义一个指向基类的指针
    Base* ptr;
    // 创建派生类的对象
    Derived obj;
    // 让基类指针指向派生类的对象
    ptr = &obj;

    // 通过基类指针调用虚函数 func，此时产生多态
    // 由于默认参数是静态绑定，编译器根据指针类型（Base）确定默认参数为 10
    ptr->func();

    // 直接通过派生类对象调用 func 函数，不会产生多态
    // 编译器根据对象类型（Derived）确定默认参数为 20
    obj.func();

    return 0;
}    

代码解释

1. 函数调用机制：在C++中，函数调用前会先将参数压入栈中，然后再确定要调用的函数入口地址。
2. 编译阶段确定默认参数：编译器在编译时会根据指针或对象的类型来查找对应的类，从而确定默认参数的值。在 ptr->func() 调用中，ptr 在编译时被编译器识别为 Base 类型，因此会去 Base 类中查找默认参数，将其压入栈中。这里不涉及虚函数表指针 vfptr 和虚函数表 vftable，因为默认参数不具有多态性，只有函数本身具有多态性。
3. 多态的必要条件：多态产生的一个必要条件是基类指针或引用指向派生类对象。在 ptr->func() 中，由于 ptr 是基类指针且指向派生类对象，所以会调用派生类重写的 func 函数，但默认参数仍由编译时的指针类型决定。而在 obj.func() 中，由于是直接通过派生类对象调用函数，不会产生多态，编译器会根据对象类型（Derived）确定默认参数为 20。

总结

C++虚函数的默认参数是静态绑定的，即默认参数的值在编译阶段根据指针或对象的类型确定，而不是在运行阶段根据实际调用的函数确定。因此，在使用虚函数时，建议避免依赖默认参数来实现不同的行为，以免产生混淆。