虚拟功能的动态绑定

Question

class base {
public:
    virtual void foo()
    {
         cout << "Base class virutal function " << endl;
     }
}

class Derived : public base {
public:
    void foo()
     {
          cout << "Derived class virtual function " << endl;


int main()
{
    Base b, *ptr;
    Derived d;

    ptr = &b;
    ptr->foo();
    ptr = &d;
    ptr->foo();
}

嗨，我对这里的动态绑定有疑问。 由于编译器知道b.foo（）存在时，可以使用基本虚拟函数。 当存在d.foo（）时，它可以使用foo的派生版本。 我的意思是编译器在编译时掌握了所有信息，但是仍然有文献说，将使用哪个函数是在运行时确定的。

Answer 1

在这种特定情况^1中 ，编译器（至少在理论上）可以确定每种情况下调用哪个函数，并生成代码以直接直接调用这两个函数（并且在我测试了该代码后，大多数编译器都会像这样优化代码）完全一样）。

多态的一个更典型的情况是会涉及某种用户输入，因此不能静态确定要调用的函数。 例如，使用Base类和Derived类，请考虑以下内容：

int main(int argc, char **argv) {
    Base b;
    Derived d;

    Base *arr[] = {&b, &d};

    int i = atoi(argv[1]) != 0;
    arr[i]->foo();
    return 0;
}

在这种情况下，编译器无法确定要静态调用的正确函数-根据运行时在命令行上传递的内容，编译器可能使用foo()的Base或Derived版本。

您似乎也有一种中间情况，您开始尝试将其包括在代码中，但从未真正完成过-您初始化ptr指向您的Base对象，然后指向Derived对象，但是您从未通过ptr调用函数，只能直接放在对象本身上。 如果确实通过指针调用了函数，则与仅直接使用具体对象一起进行操作时，优化起来会更加困难 。 在这种情况下，较少的编译器将静态确定类型，但是至少有些仍然可以/将要。

¹ _{好吧，无论如何几乎都是这种情况。 就目前而言，该代码将无法编译，因为您已定义了一个名为base的类（小写字母“ b”）并试图实例化一个名为Base的类（大写字母“ B”）。 另外，您的“派生”类实际上并不是从Base派生的，就像您想像的那样。 一旦解决了...}

Answer 2

在这里给出的特定示例中，您是正确的； 编译器有足够的信息来知道在编译时要调用哪个函数。 因此，编译器不必在运行时查找函数，但这是一种编译器优化，不会影响程序的结果-编译器可以自由绕过查找或不绕过查找。

Answer 3

您是说编译器可以注意到您将d Base *ptr为Base *ptr并在运行时解析了实际的函数地址吗？

如果是，样本在哪里：

if (rand() > 0.5)
{
    ptr = &b;
}
else
{
    ptr = &d;
}

ptr->foo();

编译器如何在运行时知道地址？ 这就是为什么存在动态绑定的原因。