静态类型与动态类型

转载自：http://www.oschina.net/question/54100_20313

为了支持c++的多态性，才用了动态绑定和静态绑定。理解他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： 
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
{
};

// pD的静态类型是它声明的类型D*，动态类型也是D*
D* pD = new D();  

// 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*                          
B* pB = pD;   

 C* pC = new C();
 //pB的动态类型是可以更改的，现在它的动态类型是C* 
 pB = pC;  

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()
    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()。

至于哪些是动态绑定，哪些是静态绑定，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。（ps：原作者说的）

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();

由上面的分析可知 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.）”