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