C++的动态绑定(Boolan笔记第五周)

讲到C++里面的动态绑定(dynamic binding)和静态绑定(static binding)，我们要先介绍一下C++里面的静态对象类型和动态对象类型。一共四个概念如下：

静态对象类型：对象在声明时的类型，编译时决定。

动态对象类型：当前所指对象类型，运行时决定。

静态绑定：绑定的是静态对象类型，发生在编译时。

动态绑定：绑定的是动态对象类型，发生在运行时。

什么时候会发生动态绑定呢？其实就三个条件：

1)有指针

2)指针向上转型

3)虚函数

三个函数缺一不可。都满足就是动态绑定，否则就是静态绑定。

我们来看一个例子。假设A是基类，B是子类，且A和B都有同名虚函数vfunc1()，那么有如下代码:

B b;
A a = (A) b;
a.vfunc1();

这里首先来看a.vfunc1()，我们一看这里没有指针，那么一定是静态绑定，所以这里的vfun1()一定是A::vfunc1()。

再来看

A* pa = new B;
pa->vfunc1();

这里有指针，并且new B的指针被映射成A类型的指针，向上转型! 并且vfunc1()是虚函数，那么一定是动态绑定，绑定的是动态对象类型B（当前所指对象类型）。所以这里是调用B::vfunc1()。

再来看

pa = &b;
pa->vfunc1();

这里也有指针，&b也被向上转型成A类型的指针，vfunc1()是虚函数。那么一定也是动态绑定。调用的是B::vfunc1()。

明白了C++的动态绑定和静态绑定的区别后，我们再来看看C++里面容易搞混的三个概念: overload(重载)，override(覆盖）和 hide(隐藏，又叫overwrite，redefine等)。

网上有很多博客已经讲了这三者的区别和联系。我在这里先引用一下

http://www.cnblogs.com/txwsh1/archive/2008/06/28/1231751.html

的内容：

成员函数被重载的特征:

1) 相同的范围（在同一个类中）；

2) 函数名字相同；

3) 参数不同；

4) virtual关键字可有可无。

覆盖是指派生类函数覆盖基类函数，特征是

1) 不同的范围（分别位于派生类与基类）;

2) 函数名字相同;

3) 参数相同;

4) 基类函数必须有virtual 关键字。

隐藏是指派生类的函数屏蔽了与其同名的基类函数，规则如下：

1) 如果派生类的函数与基类的函数同名，但是参数不同。此时，不论有无virtual关键字，基类的函数将被隐藏（注意别与重载混淆）。

2) 如果派生类的函数与基类的函数同名，并且参数也相同，但是基类函数没有virtual 关键字。此时，基类的函数被隐藏（注意别与覆盖混淆）

网上有一个流传很久的代码（来自林锐的《高质量C/C++编程指南》）来讲述重载，覆盖和隐藏的区别，引用如下:

#include <iostream.h>
class Base
{
public:
virtual void f(float x){ cout << "Base::f(float) " << x << endl; }
void g(float x){ cout << "Base::g(float) " << x << endl; }
void h(float x){ cout << "Base::h(float) " << x << endl; }
};
class Derived : public Base
{
public:
virtual void f(float x){ cout << "Derived::f(float) " << x << endl; }
void g(int x){ cout << "Derived::g(int) " << x << endl; }
void h(float x){ cout << "Derived::h(float) " << x << endl; }
};

（1）函数Derived::f(float)覆盖了Base::f(float)。

（2）函数Derived::g(int)隐藏了Base::g(float)，而不是重载。

（3）函数Derived::h(float)隐藏了Base::h(float)，而不是覆盖。

测试代码如下 （也是来自林锐的《高质量C/C++编程指南》）：

void main(void)
{
Derived  d;
Base *pb = &d;
Derived *pd = &d;

// Good : behavior depends solely on type of the object
pb->f(3.14f); // Derived::f(float) 3.14
pd->f(3.14f); // Derived::f(float) 3.14

// Bad : behavior depends on type of the pointer
pb->g(3.14f); // Base::g(float) 3.14
pd->g(3.14f); // Derived::g(int) 3        (surprise!)

// Bad : behavior depends on type of the pointer
pb->h(3.14f); // Base::h(float) 3.14      (surprise!)
pd->h(3.14f); // Derived::h(float) 3.14
}

上面的代码我相信很多人看过，但是看过之后很可能又都忘了，遇到具体问题的时候还是搞不清覆盖和隐藏到底谁是谁。重载比较好区分，因为重载发生在同一个作用域(比如说同一个类）之间，而覆盖和隐藏发生在基类和派生类之间。

下面就是我想要说的重点了 (干货来了！)：运用动态绑定三原则，所谓重载，覆盖和隐藏就根本不是事！

我们运用三原则来一行一行分析：

Derived  d;
Base *pb = &d;
Derived *pd = &d;
pb->f(3.14f); // Derived::f(float) 3.14

这里有指针，向上转型，f()是虚函数，所以肯定是动态绑定，调用的是Derived::f()。

pd->f(3.14f); // Derived::f(float) 3.14

这里有指针，但是没有向上转型，f()是虚函数也没用，不符合三原则条件。所以这里是静态绑定。pd声明的时候是Derived类型，所以调用的也是Derived::f()。

pb->g(3.14f); // Base::g(float) 3.14

这里g()不是虚函数，所以肯定是静态绑定。pb声明的时候是Base()，所以调用Base::g()。

pd->g(3.14f); // Derived::g(int) 3        (surprise!)

这里g()不是虚函数，所以是静态绑定。pd声明的时候是Derived()，所以是Derived::g()。

pb->h(3.14f); // Base::h(float) 3.14      (surprise!)

这里h()不是虚函数，所以是静态绑定。pb声明的时候是Base()，所以是Base::h()。

pd->h(3.14f); // Derived::h(float) 3.14
}

这里h()不是虚函数，所以是静态绑定。pd声明的时候是Derived()，所以是Derived::h()。

怎么样？动态绑定判定这三板斧威力很大吧！