对C++静态绑定与动态绑定的理解

Posted 2021-05-09 司徒若寒

对C++静态绑定与动态绑定的理解

编译系统要根据已有的信息，对同名函数的调用作出判断。对于调用同一类族中的虚函数，应当在调用时用一定的方式告诉编译系统，你要调用的是哪个类对象中的函数。这样编译系统在对程序进行编译时，即能确定调用的是哪个类对象中的函数。确定调用的具体对象的过程称为关联或绑定(binding)。在这里是指把一个函数名与一个类对象捆绑在一起，建立关联。一般来说，关联指把一个标识符和一个存储地址联系起来。

静态绑定：在编译时就能把函数名与具体函数绑定在一起，即编译时绑定，通过对象调用，如函数重载就属于静态绑定

动态绑定：是指在编译程序时还不能确定函数调用所对应的具体函数，只有在程序运行过程中才能够确定函数调用所对应的具体函数，即在程序运行时才把调用函数名与具体函数绑定在一起。因为在调用虚函数时，编译系统在编译该行时是无法确定调用哪一个类对象的虚函数的，因为编译只做静态的语法检查，光从语句形式是无法确定调用对象的。在这样的情况下，编译系统把它放到运行阶段处理，在运行阶段确定关联关系。在运行阶段，基类指针变量先指向了某一个类对象，然后通过此指针变量调用该对象中的函数，此时调用哪一个对象的函数才是明确无疑的。在运行阶段把虚函数和类对象“绑定”在一起的，此过程称为动态绑定。

#include <iostream>
using namespace std;

//基类Base1
class Base1
{
public:
	void Show_A()
	{
		cout << "Base1::Show_A" << endl;
	}
	virtual void Show_B()
	{
		cout << "Base1::Show_B" << endl;
	}

};

//派生类Base2
class Base2 : public Base1
{
public:
	///说明备注：这个子类重新定义了父类的no-virtual函数，这是一个不好的设计，会导致名称遮掩；这里只是为了说明动态绑定和静态绑定才这样使用。
	void Show_A()
	{
		cout << "Base2::Show_A" << endl;
	}
	virtual void Show_B()
	{
		cout << "Base2::Show_B" << endl;
	}

};

int main()
{
	// base2的静态类型是它声明的类型Base2*，动态类型也是Base2*
	Base2 *base2=new Base2;

	// base1的静态类型是它声明的类型Base1*，动态类型是base1所指的对象base2的类型Base2*
	Base1 *base1 = base2;

	base2->Show_A();
	base2->Show_B();

	base1->Show_A();
	base1->Show_B();

	return 0;
}

运行结果：

Q1:base1->Show_A()和base2->Show_A()调用的是同一函数吗

答：不是，尽管base1和base2指向同一对象，但函数Show_A()是一个non-virtual函数，它是静态绑定的，也就是编译器会在编译器根据对象的静态类型来选择函数，base2的静态类型是Base2*，那么编译器在处理base2->Show_A()的时候会将它指向Base2::Show_A()。同理，base1的静态类型是Base1*，那么base1->Show_A()调用的就是Base1::Show_A()。

Q2:base1->Show_B()和base2->Show_B()调用的是同一函数吗

答：没错，Show_B()是个虚函数，它是动态绑定的，也就是它绑定的是对象的动态类型，base1和base2虽然静态类型不同，但他们同时指向一个对象，他们的动态对象是相同的，都是Base2*，所以，他们调用的是同一个函数：Base2::Show_B()。

总结：只有虚函数使用的才是动态绑定，其他的全部是静态绑定。

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。

具体理解见https://blog.csdn.net/xuqingict/article/details/34134203