定义基类和派生类
类型转换与继承
为了支持c++的多态性,才用了动态绑定和静态绑定。
需要理解四个名词:
1、对象的静态类型:对象在声明时采用的类型。是在编译期确定的。
2、对象的动态类型: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。
关于对象的静态类型和动态类型,看一个示例:
1 class B 2 { 3 } 4 5 class C : public B 6 { 7 } 8 9 class D : public B 10 { 11 } 12 13 D* pD = new D(); // pD的静态类型是它声明的类型D*,动态类型也是D* 14 B* pB = pD; // pB的静态类型是它声明的类型B*,动态类型是pB所指向的对象pD的类型D* 15 C* pC = new C(); 16 pB = pC; // pB的动态类型是可以更改的,现在它的动态类型是C*
3、静态绑定:绑定的是对象的静态类型,某特性(比如函数)依赖于对象的静态类型,发生在编译期。
4、动态绑定:绑定的是对象的动态类型,某特性(比如函数)依赖于对象的动态类型,发生在运行期。
1 class B 2 { 3 void DoSomething(); 4 virtual void vfun(); 5 } 6 7 class C : public B 8 { 9 void DoSomething(); //首先说明一下,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。 10 virtual void vfun(); 11 } 12 13 class D : public B 14 { 15 void DoSomething(); 16 virtual void vfun(); 17 } 18 19 D* pD = new D(); 20 B* pB = pD;
让我们看一下,pD->DoSomething()和pB->DoSomething()调用的是同一个函数吗?
不是的,虽然pD和pB都指向同一个对象。因为函数DoSomething是一个no-virtual函数,它是静态绑定的,也就是编译器会在编译期根据对象的静态类型来选择函数。pD的静态类型是D*,那么编译器在处理pD->DoSomething()的时候会将它指向D::DoSomething()。同理,pB的静态类型是B*,那pB->DoSomething()调用的就是B::DoSomething()。
让我们再来看一下,pD->vfun()和pB->vfun()调用的是同一个函数吗?
是的。因为vfun是一个虚函数,它动态绑定的,也就是说它绑定的是对象的动态类型,pB和pD虽然静态类型不同,但是他们同时指向一个对象,他们的动态类型是相同的,都是D*,所以,他们的调用的是同一个函数:D::vfun()。
【注意】上面都是针对对象指针的情况,对于引用(reference)的情况同样适用。
指针和引用的动态类型和静态类型可能会不一致,但是对象的动态类型和静态类型是一致的。
D D;
D.DoSomething()和D.vfun()永远调用的都是D::DoSomething()和D::vfun()。
【注意】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。
1 class B 2 { 3 virtual void vfun(int i = 10); 4 } 5 6 class D : public B 7 { 8 virtual void vfun(int i = 20); 9 } 10 11 D* pD = new D(); 12 B* pB = pD; 13 pD->vfun(); 14 pB->vfun();
有上面的分析可知pD->vfun()和pB->vfun()调用都是函数D::vfun(),但是他们的缺省参数是多少?
分析一下,缺省参数是静态绑定的,pD->vfun()时,pD的静态类型是D*,所以它的缺省参数应该是20;同理,pB->vfun()的缺省参数应该是10。编写代码验证了一下,正确。