Item 37:不要重写父类函数的默认参数 Effective C++笔记

C++ 动态绑定 虚函数 默认参数 继承

Item 37: Never redefine a function’s inherited default parameter value.

不要重写父类函数的默认参数。Item 36已经说明子类中不应该重写继承而来的父类的非虚函数。 那么本文讨论的内容其实是:不要重定义虚函数的默认参数。为什么呢? 因为虽然虚函数的是动态绑定的,但默认参数是静态绑定的。只有动态绑定的东西才应该被重写

静态绑定与动态绑定

静态绑定是在编译期决定的,又称早绑定(early binding);动态绑定是在运行时决定的,又称晚绑定(late binding)。 举例来讲,RectCircle都继承自ShapeShape中有虚方法draw。那么:

Shape* s1 = new Shape;
Shape* s2 = new Rect;
Shape* s3 = new Circle;
s1->draw();     // s1的静态类型是Shape*,动态类型是Shape*
s2->draw();     // s2的静态类型是Shape*,动态类型是Rect*
s3->draw();     // s3的静态类型是Shape*,动态类型是Circle*

在编译期是不知道应该调用哪个draw的,因为编译期看到的类型都是一样的:Shape*。 在运行时可以通过虚函数表的机制来决定调用哪个draw方法,这便是动态绑定。

静态绑定的默认参数

虚函数是动态绑定的,但为什么参数是静态绑定的呢?这是出于运行时效率的考虑,如果要动态绑定默认参数,则需要一种类似虚函数表的动态机制。 所以你需要记住默认参数的静态绑定的,否则会引起困惑。来看例子吧:

lass Shape{
public:
    virtual void draw(int top = 1){
        cout<<top<<endl;
    }
};
class Rect: public Shape{
public:
    virtual void draw(int top = 2){
        cout<<top<<endl;
    }
};

Rect* rp = new Rect;
Shape* sp = rp;

sp->draw();
rp->draw();

Rect中重定义了默认参数为2,上述代码的执行结果是这样的:

1
2

默认参数的值只和静态类型有关,是静态绑定的。

最佳实践

为了避免默认参数的困惑,请不要重定义默认参数。但当你遵循这条规则时却发现及其蛋疼:

class Shape{
public:
    virtual void draw(Color c = Red) const = 0;
};
class Rect: public Shape{
public:
    virtual void draw(Color c = Red) const;
};

代码重复!如果父类中的默认参数改了,我们需要修改所有的子类。所以最终的办法是:避免在虚函数中使用默认参数。可以通过Item 35的NVI范式来做这件事情:

class Shape{
public:
    void draw(Color c = Red) const{
        doDraw(color);
    }
private:
    virtual void doDraw(Color c) const = 0;
};
class Rect: public Shape{
    ...
private:
    virtual void doDraw(Color c) const;     // 虚函数没有默认参数啦!
};

我们用普通函数定义了默认参数,避免了在动态绑定的虚函数上定义静态绑定的默认参数。

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