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C++学习 — 静态绑定与动态绑定

简介:
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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:

  1. class Shape  
  2. {  
  3. public:  
  4.     enum shapeColor{Red,Green,Blue};  
  5.     //所有形状都必须提供一个函数,同来绘出自己.  
  6.     virtual void draw(shapeColor color = Red) const = 0;  
  7.     ...  
  8. };  
  9. class Rectangle : public Shape  
  10. {  
  11. public:  
  12.     //注意,赋予不同的缺省参数值,这真糟糕  
  13.     virtual void draw(shapeColor color = Green) const;  
  14. };  
  15. class Circle : public Shape  
  16. {  
  17. public:  
  18.   
  19.     virtual void draw(shapeColor color) const;  
  20.     //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.  
  21.     //因为静态绑定下这个函数并不从其base继承缺省参数值  
  22.     //但若以指针(或reference)调用此函数,可以不指定参数值  
  23.     //因为动态绑定下这个函数会从其base继承缺省参数值  
  24.     ......  
  25.   
  26. };  
  27. 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;    
  28. Shape *pc = new Circle;      // pc的静态类型为Shape*,它的动态类型为Circle*;    
  29. Shape *pr = new Rectangle;   // pr的静态类型为Shape*,它的动态类型为Rectangle*;    
  30.   
  31.   
  32.   
  33. // 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):    
  34. ps = pc;                     // ps的动态类型如今是Circle*;    
  35. ps = pr;                     // ps的动态类型如今是Rectangle*;    
如果你想学习C/C++可以来这个群,首先是330,中间是859,最后是766,里面可以学习和交流,也有资料可以下载。


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:

  1. pc->draw(shape::Red); //调用Circle::draw(shape::Red)  
  2. 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.

  1. 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.

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