静态联编和动态联编

 

联编是指一个计算机程序自身彼此关联的过程,在这个联编过程中,需要确定程序中的操作调用(函数调用)与执行该操作(函数)的代码段之间的映射关系;按照联编所进行的阶段不同,可分为静态联编和动态联编;

静态联编:
是指联编工作是在程序编译连接阶段进行的,这种联编又称为早期联编;因为这种联编是在程序开始运行之前完成的;
在程序编译阶段进行的这种联编又称静态束定;在编译时就解决了程序中的操作调用与执行该操作代码间的关系,确定这种关系又被称为束定;编译时束定又称为静态束定;

动态联编:
编译程序在编译阶段并不能确切地知道将要调用的函数,只有在程序执行时才能确定将要调用的函数,为此要确切地知道将要调用的函数,要求联编工作在程序运行时进行,这种在程序运行时进行的联编工作被称为动态联编,或动态束定,又叫晚期联编;C++规定:动态联编是在虚函数的支持下实现的;

静态联编和动态联编都是属于多态性的,它们是在不同的阶段进对不同的实现进行不同的选择;

虚函数是动态联编的基础;虚函数是成员函数,而且是非静态的成员函数;虚函数在派生类中可能有不同的实现,当使用这个成员函数操作指针或引用所标识的对象时,对该成员函数的调用采用动态联编方式,即:在程序运行时进行关联或束定调用关系;
动态联编只能通过指针或引用标识对象来操作虚函数;如果采用一般的标识对象来操作虚函数,将采用静态联编的方式调用虚函数;
如果一个类具有虚函数,那么编译器就会为这个类的对象定义一个指针成员,并让这个指针成员指向一个表格,这个表格里面存放的是类的虚函数的入口地址;比如:一个基类里面有一些虚函数,那么这个基类就拥有这样一个表,它里面存放了自己的虚函数的入口地址,其派生类继承了这个虚函数表,如果在派生类中重写/覆盖/修改了基类中的虚函数,那么编译器就会把虚函数表中的函数入口地址修改成派生类中的对应虚函数的入口地址;这就为类的多态性的实现提供了基础;

虚函数按照其声明顺序存放于虚函数表中;
父类的虚函数存放在子类虚函数的前面;
多继承中,每个父类都有自己的虚函数表;
子类的成员函数被存放于第一个父类的虚函数表中;

虚函数表:Virtual Function Table;
虚函数表指针:Virtual Function Table Pointer(VFT-PTR);
虚基类表:Virtual BaseClass Table;
虚基类表指针:Virtual BaseClass Pointer(VBT-PTR);确切地说,应该是虚基类指针表;

 

联编就是将模块或者函数合并在一起生成可执行代码的处理过程，同时对每个模块或者函数调用分配内存地址，并且对外部访问也分配正确的内存地址，它是计算机程序彼此关联的过程。按照联编所进行的阶段不同，可分为两种不同的联编方法：静态联编和动态联编。

静态联编是指在编译阶段就将函数实现和函数调用关联起来，因此静态联编也叫早绑定，在编译阶段就必须了解所有的函数或模块执行所需要检测的信息，它对函数的选择是基于指向对象的指针（或者引用）的类型，C语言中，所有的联编都是静态联编,据我所知道的，任何一种编译器都支持静态联编（废话）。

动态联编是指在程序执行的时候才将函数实现和函数调用关联，因此也叫运行时绑定或者晚绑定，动态联编对函数的选择不是基于指针或者引用，而是基于对象类型，不同的对象类型将做出不同的编译结果。C++中一般情况下联编也是静态联编，但是一旦涉及到多态和虚拟函数就必须要使用动态联编了。下面将介绍一下多态。

多态：字面的含义是具有多种形式或形态。C++多态有两种形式，动态多态和静态多态；动态多态是指一般的多态，是通过类继承和虚函数机制实现的多态；静态多态是通过模板来实现，因为这种多态实在编译时而非运行时，所以称为静态多态。

动态多态例子：

#include <stdio.h>
#include <iostream>

/**
*Shape
*/
class CShape
{
public:
 CShape(){}
 virtual ~CShape(){}

 virtual void Draw() = 0;
};

/**
*Point
*/
class CPoint : public CShape
{
public:
 CPoint(){}
 ~CPoint(){}

 void Draw()
 {
  printf("Hello! I am Point!/n");
 }
};

/**
*Line
*/
class CLine : public CShape
{
public:
 CLine(){}
 ~CLine(){}

 void Draw()
 {
  printf("Hello! I am Line!/n");
 }
};

void main()
{
 CShape* shape = new CPoint();
 //draw point
 shape->Draw();//在这里shape将会调用CPoint的Draw()函数
 delete shape;

 shape = new CLine();
 //draw Line
 shape->Draw();//而在这里shape将会调用CLIne 的Draw()函数
 delete shape;

 return ;
}

大家可以考虑一下它的输出结果，如果实在不知道，那就麻烦你运行一下它吧！

由上面的例子，大家应该能理解什么是多态了：也就是一个Draw（） 可以有两种实现，并且是在运行时决定的，在编译阶段不知道，也不可能知道！只有在运行的时候才能知道我们生成的shape是那种图形，当然要实现这种效果就需要动态联编了，在基类我们会把想要多态的函数声明为虚函数，而虚函数的实现原理就使用了动态联编。如果你想了解的更透彻，那就上网查查资料吧！呵呵！在这里我就不再啰嗦虚函数的实现原理了。

顺便在这里也提供一个静态多态的例子：

在上面例子的基础之上添加模板函数：

template <class T>
void DrawShape(T* t)
{
 t->Draw();
}

修改main函数为如下：

void main()
{
 CShape* shape = new CPoint();
 //draw point
 shape->Draw();

 DrawShape<CPoint>((CPoint*)shape);
 delete shape;

 shape = new CLine();
 //draw Line
 shape->Draw();
 DrawShape<CLine>((CLine*)shape);
 delete shape;

 
 return ;
}

在程序编译main函数的时候，编译器就已经指定了DrawShape函数里面的Draw要调用那个实现了，这就是静态多态，在编译时就已经知道了要调用的函数。

全文完！