為了支援c++的多態性,才用了動態綁定和靜態繫結。理解他們的區別有助於更好的理解多態性,以及在編程的過程中避免犯錯誤。
需要理解四個名詞:
1、對象的靜態類型:對象在聲明時採用的類型。是在編譯期確定的。
2、對象的動態類型:目前所指對象的類型。是在運行期決定的。對象的動態類型可以更改,但是靜態類型無法更改。
關於對象的靜態類型和動態類型,看一個樣本:
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- class B
- {
- }
- class C : public B
- {
- }
- class D : public B
- {
- }
- D* pD = new D();//pD的靜態類型是它聲明的類型D*,動態類型也是D*
- B* pB = pD;//pB的靜態類型是它聲明的類型B*,動態類型是pB所指向的對象pD的類型D*
- C* pC = new C();
- pB = pC;//pB的動態類型是可以更改的,現在它的動態類型是C*
3、靜態繫結:綁定的是對象的靜態類型,某特性(比如函數)依賴於對象的靜態類型,發生在編譯期。
4、動態綁定:綁定的是對象的動態類型,某特性(比如函數)依賴於對象的動態類型,發生在運行期。
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- class B
- {
- void DoSomething();
- virtual void vfun();
- }
- class C : public B
- {
- void DoSomething();//首先說明一下,這個子類重新定義了父類的no-virtual函數,這是一個不好的設計,會導致名稱遮掩;這裡只是為了說明動態綁定和靜態繫結才這樣使用。
- virtual void vfun();
- }
- class D : public B
- {
- void DoSomething();
- virtual void vfun();
- }
- D* pD = new D();
- B* pB = pD;
讓我們看一下,pD->DoSomething()和pB->DoSomething()調用的是同一個函數嗎?
不是的,雖然pD和pB都指向同一個對象。因為函數DoSomething是一個no-virtual函數,它是靜態繫結的,也就是編譯器會在編譯期根據對象的靜態類型來選擇函數。pD的靜態類型是D*,那麼編譯器在處理pD->DoSomething()的時候會將它指向D::DoSomething()。同理,pB的靜態類型是B*,那pB->DoSomething()調用的就是B::DoSomething()。
讓我們再來看一下,pD->vfun()和pB->vfun()調用的是同一個函數嗎?
是的。因為vfun是一個虛函數,它動態綁定的,也就是說它綁定的是對象的動態類型,pB和pD雖然靜態類型不同,但是他們同時指向一個對象,他們的動態類型是相同的,都是D*,所以,他們的調用的是同一個函數:D::vfun()。
上面都是針對對象指標的情況,對於引用(reference)的情況同樣適用。
指標和引用的動態類型和靜態類型可能會不一致,但是對象的動態類型和靜態類型是一致的。
D D;
D.DoSomething()和D.vfun()永遠調用的都是D::DoSomething()和D::vfun()。
至於那些事動態綁定,那些事靜態繫結,有篇文章總結的非常好:
我總結了一句話:只有虛函數才使用的是動態綁定,其他的全部是靜態繫結。目前我還沒有發現不適用這句話的,如果有錯誤,希望你可以指出來。
特別需要注意的地方
當預設參數和虛函數一起出現的時候情況有點複雜,極易出錯。我們知道,虛函數是動態綁定的,但是為了執行效率,預設參數是靜態繫結的。
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- 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()調用都是函數D::vfun(),但是他們的預設參數是多少?
分析一下,預設參數是靜態繫結的,pD->vfun()時,pD的靜態類型是D*,所以它的預設參數應該是20;同理,pB->vfun()的預設參數應該是10。編寫代碼驗證了一下,正確。
對於這個特性,估計沒有人會喜歡。所以,永遠記住:
“絕不重新定義繼承而來的預設參數(Never redefine function’s inherited default parameters value.)”
關於c++語言
目前我基本上都是在c++的子集“物件導向編程”下工作,對於更複雜的知識瞭解的還不是很多。即便如此,到目前為止編程時需要注意的東西已經很多,而且後面可能還會繼續增多,這也許是很多人反對c++的原因。
c++是Google的四大官方語言之一。但是Google近幾年確推出了go語言,而且定位是和c/c++相似。考慮這種情況,我認為可能是Google的程式員們深感c++的複雜,所以想開發一種c++的替代語言。有時間要瞭解一下go語言,看它在類似c++的問題上時如何取捨的。