深刻理解C++的動態綁定和靜態綁定

C++中的抽象類、虛函數和純虛函數

abstrct class：在C++中，含有純虛函數的類爲抽象類，不能生成對象；同理JAVA中，抽象類對於提供模式、藍圖和後代遵循的原則有用。

純虛函數和虛函數的區別在於前者不包含定義，後者包含函數體。

虛函數：在某基類中聲明爲virtual並在一個或多個派生類中被從新定義的成員函數。

用途：實現多態（動態綁定），經過指向派生類的基類指針訪問派生類中同名覆蓋成員函數。

一、 必須把 動態聯編的行爲定義爲類的虛函數。

二、 類之間存在子類型關係，通常表現爲一個類從另外一個類公有派生而來。

三、 必須先使用 基類 指針指向子類型的對象，而後直接或者間接使用基類指針調用虛函數。

若是父類的函數（方法）根本沒有必要或者沒法實現，徹底要依賴子類去實現的話，能夠把此函數（方法）設爲virtual 函數名=0 咱們把這樣的函數（方法）稱爲純虛函數。

爲了支持c++的多態性，才用了動態綁定和靜態綁定。理解他們的區別有助於更好的理解多態性，以及在編程的過程當中避免犯錯誤，須要理解四個名詞：
一、對象的靜態類型：對象在聲明時採用的類型。是在編譯期肯定的。
二、對象的動態類型：目前所指對象的類型。是在運行期決定的。

對象的動態類型能夠更改，可是靜態類型沒法更改。關於對象的靜態類型和動態類型，看一個示例：

class B
{
}
class C : public B
{
}
class D : public B
{
}
D* pD = new D();//pD的靜態類型是它聲明的類型D*，動態類型也是D*
B* pB = pD;//pB的靜態類型是它聲明的類型B*，動態類型是pB所指向的對象pD的類型D*
C* pC = new C();
pB = pC;//pB的動態類型是能夠更改的，如今它的動態類型是C*

三、靜態綁定：綁定的是對象的靜態類型，某特性（好比函數）依賴於對象的靜態類型，發生在編譯期。

四、動態綁定：綁定的是對象的動態類型，某特性（好比函數）依賴於對象的動態類型，發生在運行期。

class B
{
    void DoSomething();
    virtual void vfun();
}
class C : public B
{
    void DoSomething();//首先說明一下，這個子類從新定義了父類的no-virtual函數，這是一個很差的設計，會致使名稱遮掩；這裏只是爲了說明動態綁定和靜態綁定才這樣使用。
    virtual void vfun();
}
class D : public B
{
    void DoSomething();
    virtual void vfun();
}
D* pD = new D();
B* pB = pD;

讓咱們看一下，pD->DoSomething()和pB->DoSomething()調用的是同一個函數嗎？
不是的，雖然pD和pB都指向同一個對象。由於函數DoSomething是一個no-virtual函數，它是靜態綁定的，也就是編譯器會在編譯期根據對象的靜態類型來選擇函數。pD的靜態類型是D*，那麼編譯器在處理pD->DoSomething()的時候會將它指向D::DoSomething()。同理，pB的靜態類型是B*，那pB->DoSomething()調用的就是B::DoSomething()。
 
讓咱們再來看一下，pD->vfun()和pB->vfun()調用的是同一個函數嗎？
是的。由於vfun是一個虛函數，它動態綁定的，也就是說它綁定的是對象的動態類型，pB和pD雖然靜態類型不一樣，可是他們同時指向一個對象，他們的動態類型是相同的，都是D*，因此，他們的調用的是同一個函數：D::vfun()。
 
上面都是針對對象指針的狀況，對於引用（reference）的狀況一樣適用。
 
指針和引用的動態類型和靜態類型可能會不一致，可是對象的動態類型和靜態類型是一致的。
D D;
D.DoSomething()和D.vfun()永遠調用的都是D::DoSomething()和D::vfun()。
 
至於那些事動態綁定，那些事靜態綁定，有篇文章總結的很是好:
我總結了一句話：只有虛函數才使用的是動態綁定，其餘的所有是靜態綁定。目前我尚未發現不適用這句話的，若是有錯誤，但願你能夠指出來。
 
特別須要注意的地方
當缺省參數和虛函數一塊兒出現的時候狀況有點複雜，極易出錯。咱們知道，虛函數是動態綁定的，可是爲了執行效率，缺省參數是靜態綁定的。

class B
{
 virtual void vfun(int i = 10);
}
class D : public B
{
 virtual void vfun(int i = 20);
}
D* pD = new D();
B* pB = pD;
pD->vfun();
pB->vfun();

有上面的分析可知pD->vfun()和pB->vfun()調用都是函數D::vfun()，可是他們的缺省參數是多少？
分析一下，缺省參數是靜態綁定的，pD->vfun()時，pD的靜態類型是D*，因此它的缺省參數應該是20；同理，pB->vfun()的缺省參數應該是10。編寫代碼驗證了一下，正確。
對於這個特性，估計沒有人會喜歡。因此，永遠記住：
「毫不從新定義繼承而來的缺省參數（Never redefine function’s inherited default parameters value.）」