当基类指针指向基类对象时，编译器是否将使用动态绑定？

Question

我知道，当使用指向派生类对象的基类指针调用虚拟函数时，编译器将使用动态绑定来调用派生版本。 但是，当使用指向基类对象的基类指针来调用虚拟函数时，编译器是否使用动态绑定或静态绑定来调用虚拟函数？

例如：

class Base
{
public:
    virtual void show()
    {
        cout << "base class";
    }
}
int main()
{
    Base *pb; //Base class pointer
    Base b;   //Base class object
    pb = &b;
    pb->show(); //Is static binding or dynamic binding?
}

因为我的英语很不好，所以我想使我的问题尽可能简单，但是我将在下面详细介绍我的问题：

实际上，问题源于我正在总结如何触发动态绑定。 首先，我总结一下触发条件：

1. 该功能必须是虚拟功能。
2. 必须使用指针或引用来调用该函数。

这两个触发条件引起了我问的问题：“当基类指针指向基类对象时，编译器是否将使用动态绑定？”

我有谷歌搜索答案，我发现一个片段（演示在这里 ）：

struct A {
   virtual void f() { cout << "Class A" << endl; }
};

struct B: A {
   //Note that it not overrides A::f.
   void f(int) { cout << "Class B" << endl; }
};

struct C: B {
   void f() { cout << "Class C" << endl; }
};

int main() {
   B b; C c;
   A* pa1 = &b;
   A* pa2 = &c;
//   b.f();
   pa1->f(); 
   pa2->f();
}

以下是以上示例的输出：

"Class A"
"Class C"

根据pa1->f()将输出Class A ，我总结了第三个触发条件：

3.基类中的功能必须在派生类中被覆盖。

现在，根据这三个触发条件，当使用指向基类对象的基类指针调用虚拟函数时，编译器将使用静态绑定来调用虚拟函数，因为虚拟不会被覆盖。

但是，当使用指向派生类对象的派生类指针来调用虚拟函数时，它将使用动态绑定，因为虚拟被覆盖了。

这让我很困惑。

Answer 1

它可以根据其智能程度和检测能力来选择其中一个，也可以不选择。 规则是多态性必须起作用 。 如何实现这一点是实现细节。

如果通过动态绑定或静态绑定都可以达到相同的最终结果（如此处所示），则这两个都是编译器的有效选项。

在您的情况下，根本不需要调用该函数-生成的代码可能与由生成的代码完全相同

int main()
{
    cout << "base class";
}

Answer 2

我猜这取决于编译器优化。 编译器可能很聪明， Base::show始终是被调用的那个，也可能不是。 您可以查看反汇编以找出答案。 您可以使用b->Base::show()强制进行静态绑定

Answer 3

简短的回答：不可以。至少在理论上不可以。 因为从理论上讲，编译器不知道指针是否指向Base ， Derived或YetAnotherDerived对象。 因此，无论对象的动态类型如何，它都必须应用相同的机制。

但是：实际上，编译器具有优化器，能够识别动态类型已知的一些用例。 在您的情况下，它可以检测到别名，这意味着它知道pb指向b并且它是一个局部变量并且不能同时更改，因此它知道实际上您正在调用b.show()并将输出缩写为反映这一事实并摆脱虚拟派遣。 类似的优化是可能的，例如在以下代码中：

auto pb = make_unique<Base>();
pb->show();

但是，任何优化都取决于编译器是否要应用它们-标准指出，即使指针指向基础对象，虚拟调度也会发生，仅此而已。