简要解读C++的动态和静态关联以及虚析构函数

C++静态关联与动态关联、C++是怎样实现多态性的
在现实生活中，多态性的例子是很多的。我们分析一下人是怎样处理多 态性的。例如，新生被录取人大学，在人学报到时，先有一名工作人员审查材料，他的职责是甄别资格，然后根据录取通知书上注明的录取的系和专业,将材料转到有关的系和专业，办理具体的注册人学手续，也可以看作调用不同部门的处理程序办理入学手续。在学 生眼里，这名工作人员是总的人口，所有新生办入学手续都要经过他。学生拿的是统一的录取通知书，但实际上分属不同的系，要进行不同的注册手续，这就是多态。那么，这名工 作人员怎么处理多态呢？凭什么把它分发到哪个系呢？就是根据录取通知书上的一个信 息（你被录取入本校某某专业）。可见，要区分就必须要有相关的信息，否则是无法判别的。

同样，编译系统要根据已有的信息，对同名函数的调用作出判断。例如函数的重载， 系统是根据参数的个数和类型的不同去找与之匹配的函数的。对于调用同一类族中的虚函数，应当在调用时用一定的方式告诉编译系统，你要调用的是哪个类对象中的函数。例如可以直接提供对象名，如studl.display()或grad1.display()。这样编译系统在对程序进行编译时，即能确定调用的是哪个类对象中的函数。

确定调用的具体对象的过程称为关联(binding)。binding原意是捆绑或连接，即把两样东西捆绑（或连接）在一起。在这里是指把一个函数名与一个类对象捆绑在一起，建立关联。一般地说，关联指把一个标识符和一个存储地址联系起来。在计算机字典中可以査到，所谓关联，是指计算机程序中不同的部分互相连接的过程。有些书中把binding译为联编、编联、束定、或兼顾音和意，称之为绑定。作者认为：从意思上说，关联比较确切， 也好理解。但是有些教程中用了联编这个术语。 大家在看到这个名词时，应当知道指的就是本节介绍的关联。

顺便说一句题外话，计算机领域中大部分术语是从外文翻译过来的，有许多译名是译得比较好的，能见名知意的。但也有一些则令人费解，甚至不大确切。例如在某些介绍计算机语言的书籍中，把project译为“工程”，使人难以理解，其实译为“项目”比较确切。 有些介绍计算机应用的书中充斥大量的术语，初听起来好像很唬人、很难懂，许多学习 C++的人往往被大量的专门术语吓住了，又难以理解其真正含义，不少人“见难而退”。 这个问题成为许多人学习C++的拦路虎。因此，应当提倡用通俗易懂的方法去阐明复杂的概念。其实，有许多看起来深奥难懂的概念和术语，捅破窗户纸后是很简单的。建议读者在初学时千万不要纠缠于名词术语的字面解释上，而要掌握其精神实质和应用方法。

说明：与其他编程语言相比，例如Java、C#等，C++的语法是最丰富最灵活的，同样也是最难掌握的，大家要循序渐进，莫求速成，在编程实践中不断翻阅和记忆。

前面所提到的函数重载和通过对象名调用的虚函数，在编译时即可确定其调用的虚函数属于哪一个类，其过程称为静态关联(static binding)，由于是在运行前进行关联的， 故又称为早期关联(early binding)。函数重载属静态关联。

在调用虚函数时并没有指定对象名，那么系统是怎样确定关联的呢？读者可以看到，是通过基类指针与虚函数的结合来实现多态性的。先定义了一个指向基类的指针变量，并使它指向相应的类对象，然后通过这个基类指针去调用虚函数（例如“pt->display()”）。显然，对这样的调用方式，编译系统在编译该行时是无法确定调用哪一个类对象的虚函数的。因为编译只作静态的语法检査，光从语句形式（例如“pt->display();”）是无法确定调用对象的。

在这样的情况下，编译系统把它放到运行阶段处理，在运行阶段确定关联关系。在运行阶段，基类指针变量先指向了某一个类对象，然后通过此指针变量调用该对象中的函数。此时调用哪一个对象的函数无疑是确定的。例如，先使pt指向grad1，再执行“pt->display()”，当然是调用grad1中的display函数。由于是在运行阶段把虚函数和类对象“绑定”在一起的，因此，此过程称为动态关联(dynamic binding)。这种多态性是动态的多态性，即运行阶段的多态性。

在运行阶段，指针可以先后指向不同的类对象，从而调用同一类族中不同类的虚函数。由于动态关联是在编译以后的运行阶段进行的，因此也称为滞后关联(late binding) 。

C++虚析构函数详解
当派生类的对象从内存中撤销时一般先调用派生类的析构函数，然后再调用基类的析构函数。但是，如果用new运算符建立了临时对象，若基类中有析构函数，并且定义了一个指向该基类的指针变量。在程序用带指针参数的delete运算符撤销对象时，会发生一个情况：系统会只执行基类的析构函数，而不执行派生类的析构函数。

[例] 基类中有非虚析构函数时的执行情况。为简化程序，只列出最必要的部分。

#include <iostream>
using namespace std;
class Point //定义基类Point类
{
public:
  Point( ){} //Point类构造函数
  ~Point(){cout<<"executing Point destructor"<<endl;} //Point类析构函数
};
class Circle:public Point //定义派生类Circle类
{
public:
  Circle( ){} //Circle类构造函数
  ~Circle( ){cout<<"executing Circle destructor"<<endl;} //Circle类析构函数
private:
  int radius;
};
int main( )
{
  Point *p=new Circle; //用new开辟动态存储空间
  delete p; //用delete释放动态存储空间
  return 0;
}

这只是一个示意的程序。p是指向基类的指针变量，指向new开辟的动态存储空间，希望用detele释放p所指向的空间。但运行结果为：

executing Point destructor

表示只执行了基类Point的析构函数，而没有执行派生类Circle的析构函数。

如果希望能执行派生类Circle的析构函数，可以将基类的析构函数声明为虚析构函数，如：

  virtual ~Point(){cout<<″executing Point destructor″<<endl;}

程序其他部分不改动，再运行程序，结果为：

executing Circle destructor
executing Point destructor

先调用了派生类的析构函数，再调用了基类的析构函数，符合人们的愿望。

当基类的析构函数为虚函数时，无论指针指的是同一类族中的哪一个类对象，系统会采用动态关联，调用相应的析构函数，对该对象进行清理工作。

如果将基类的析构函数声明为虚函数时，由该基类所派生的所有派生类的析构函数也都自动成为虚函数，即使派生类的析构函数与基类的析构函数名字不相同。

最好把基类的析构函数声明为虚函数。这将使所有派生类的析构函数自动成为虚函数。这样，如果程序中显式地用了delete运算符准备删除一个对象，而delete运算符的操作对象用了指向派生类对象的基类指针，则系统会调用相应类的析构函数。

虚析构函数的概念和用法很简单，但它在面向对象程序设计中却是很重要的技巧。

专业人员一般都习惯声明虚析构函数，即使基类并不需要析构函数，也显式地定义一个函数体为空的虚析构函数，以保证在撤销动态分配空间时能得到正确的处理。

构造函数不能声明为虚函数。这是因为在执行构造函数时类对象还未完成建立过程，当然谈不上函数与类对象的绑定。