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C++的静态绑定和动态绑定概述

2017-11-02 08:00 星期四 所属: C语言/C++ 教程 浏览:725

C++在面向工具编程中,存在着静态绑定和动态绑定的界说,本节等于主要报告这两点区分。

我是在一个类的担任体系中阐明的,因此下面所说的工具一般就是指一个类的实例。

首先我们需要明晰几个名词界说:

静态范例:工具在声明时回收的范例,在编译期既已确定;

动态范例:凡是是指一个指针或引用今朝所指工具的范例,是在运行期抉择的;

静态绑定:绑定的是静态范例,所对应的函数或属性依赖于工具的静态范例,产生在编译期;

动态绑定:绑定的是动态范例,所对应的函数或属性依赖于工具的动态范例,产生在运行期;

从上面的界说也可以看出,非虚函数一般都是静态绑定,而虚函数都是动态绑定(如此才可实现多态性)。

先看代码和运行功效:

class A
{
public:
    /*virtual*/ void func(){ std::cout << "A::func()\n"; }
};
class B : public A
{
public:
    void func(){ std::cout << "B::func()\n"; }
};
class C : public A
{
public:
    void func(){ std::cout << "C::func()\n"; }
};

下面慢慢阐明测试代码及功效,

1 C* pc = new C(); //pc的静态范例是它声明的范例C*,动态范例也是C*;

2 B* pb = new B(); //pb的静态范例和动态范例也都是B*;

3 A* pa = pc;      //pa的静态范例是它声明的范例A*,动态范例是pa所指向的工具pc的范例C*;

4 pa = pb;         //pa的动态范例可以变动,此刻它的动态范例是B*,但其静态范例仍是声明时候的A*;

5 C *pnull = NULL; //pnull的静态范例是它声明的范例C*,没有动态范例,因为它指向了NULL;

假如大白上面代码的意思,请继承,

1 pa->func();      //A::func() pa的静态范例永远都是A*,不管其指向的是哪个子类,都是直接挪用A::func();

2 pc->func();      //C::func() pc的动、静态范例都是C*,因此挪用C::func();

3 pnull->func();   //C::func() 不消奇怪为什么空指针也可以挪用函数,因为这在编译期就确定了,和指针空不空不要紧;

假如注释掉类C中的func函数界说,其他稳定,即

class C : public A
{
};
    
pa->func();      //A::func() 来由同上;
pc->func();      //A::func() pc在类C中找不到func的界说,因此到其基类中寻找;
pnull->func();   //A::func() 原因也表明过了;

假如为A中的void func()函数添加virtual特性,其他稳定,即

 

class A
{
public:
    virtual void func(){ std::cout << "A::func()\n"; }
};
    
pa->func();      //B::func() 因为有了virtual虚函数特性,pa的动态范例指向B*,因此先在B中查找,找到后直接挪用;
pc->func();      //C::func() pc的动、静态范例都是C*,因此也是先在C中查找;
pnull->func();   //空指针异常,因为是func是virtual函数,因此对func的挪用只能比及运行期才气确定,然后才发明pnull是空指针;

阐明:

在上面的例子中,

1. 假如基类A中的func不是virtual函数,那么岂论pa、pb、pc指向哪个子类工具,对func的挪用都是在界说pa、pb、pc时的静态范例抉择,早已在编译期确定了。

同样的空指针也可以或许直接挪用no-virtual函数而不报错(这也说明必然要做空指针查抄啊!),因此静态绑定不能实现多态;

2. 假如func是虚函数,那所有的挪用都要比及运行时按照其指向工具的范例才气确定,比起静态绑定自然是要有机能损失的,可是却能实现多态特性;

本文代码里都是针对指针的环境来阐明的,可是对付引用的环境同样合用。

至此总结一下静态绑定和动态绑定的区别:

1. 静态绑定产生在编译期,动态绑定产生在运行期;

2. 工具的动态范例可以变动,可是静态范例无法变动;

3. 要想实现动态,必需利用动态绑定;

4. 在担任体系中只有虚函数利用的是动态绑定,其他的全部是静态绑定;

发起:

绝对不要从头界说担任而来的非虚(non-virtual)函数(《Effective C++ 第三版》条款36),因为这样导致函数挪用由工具声明时的静态范例确定了,而和工具自己离开了干系,没有多态,也这将给措施留下不行预知的隐患和莫名其妙的BUG;

别的,在动态绑定也即在virtual函数中,要留意默认参数的利用。当缺省参数和virtual函数一起利用的时候必然要审慎,否则出了问题怕是很难排查。

看下面的代码:

class E
{
public:
    virtual void func(int i = 0)
    { 
        std::cout << "E::func()\t"<< i <<"\n";
    }
};
class F : public E
{
public:
    virtual void func(int i = 1)
    {
        std::cout << "F::func()\t" << i <<"\n";
    }
};
    
void test2()
{
    F* pf = new F();
    E* pe = pf;
    pf->func(); //F::func() 1  正常,就该如此;
    pe->func(); //F::func() 0  哇哦,这是什么环境,挪用了子类的函数,却利用了基类中参数的默认值!
}

为什么会有这种环境,请看《Effective C++ 第三版》 条款37。

这里只给出发起:

绝对不要从头界说一个担任而来的virtual函数的缺省参数值,因为缺省参数值都是静态绑定(为了执行效率),而virtual函数却是动态绑定。

作者:lizhenghn (lizhenghn@gmail.com)

出处:http://www.cnblogs.com/lizhenghn

 

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