C++静态与动态决议：虚函数调用规则及相关代码技术问询

Hey there！咱们来好好拆解你提到的这个C++虚函数规则，结合你给出的代码片段把这个逻辑捋明白～

首先先明确你说的核心规则（这可是C++多态的关键知识点哦）：

使用对象调用虚函数始终会进行静态决议，仅通过指针或引用调用时才会触发动态决议

先把这个规则的本质说透 #

C++的多态依赖动态绑定，但动态绑定不是随便触发的——只有当你通过指针或者引用调用虚函数时，才会在运行时去判断实际指向的对象类型，然后调用对应的函数。

而如果直接用对象（注意，不是指针/引用）调用虚函数，编译器在编译阶段就100%确定了这个对象的类型，毕竟对象本身的类型是固定死的，哪怕是子类对象赋值给基类对象发生切片，基类对象的类型还是基类，所以直接就做静态绑定，编译时就把函数调用给确定了。

结合你的代码片段来分析（我补全了常见的多态场景） #

先把你给的代码补成完整的多态示例，方便咱们看效果：

#include <iostream>
class Mainclass{
protected:
    double length{1.0};
    double width{1.0};
    double height{1.0};
public:
    Mainclass(double lv, double wv, double hv):length{lv}, width{wv}, height{hv}{
        std::cout<<"Three args box ran"<<std::endl;
    }
    // 把showVolume设为虚函数，这是多态的前提
    virtual void showVolume() const{
        std::cout << "Mainclass Volume: " << length * width * height << std::endl;
    }
};

// 定义一个子类，重写showVolume
class Subclass : public Mainclass{
public:
    Subclass(double lv, double wv, double hv) : Mainclass(lv, wv, hv) {}
    void showVolume() const override{
        std::cout << "Subclass Volume: " << length * width * height * 2 << std::endl;
    }
};

情况1：直接用对象调用（静态决议） #

看这段代码的运行结果：

int main(){
    Subclass sub(2, 3, 4);
    Mainclass mainObj(2, 3, 4);
    
    sub.showVolume(); // 编译时就确定调用Subclass的showVolume
    mainObj.showVolume(); // 编译时确定调用Mainclass的showVolume
    
    // 哪怕把子类对象赋值给基类对象（发生切片）
    Mainclass slicedObj = sub;
    slicedObj.showVolume(); // 还是调用Mainclass的showVolume！因为slicedObj是Mainclass类型的对象
}

这里的核心是：对象的类型是编译期就能确定的，编译器根本不需要等到运行时，直接把函数调用绑定到对应类的实现上。

情况2：用指针/引用调用（动态决议） #

再看这段：

int main(){
    Subclass sub(2, 3, 4);
    Mainclass* ptr = ⊂
    Mainclass& ref = sub;
    
    ptr->showVolume(); // 运行时才确定调用Subclass的showVolume
    ref.showVolume(); // 同样是运行时动态绑定到Subclass的实现
}

这时候指针/引用的静态类型是Mainclass*/Mainclass&，但它们实际指向的是Subclass对象。编译器在编译期没法知道这个指针/引用最终指向的是什么类型的对象，所以会在运行时通过虚函数表（vtable）找到实际对象对应的函数实现，这就是动态决议。

最后再总结下为啥有这个区别 #

• 对象本身是“完整”的实体，它的类型是固定的，编译器能直接确定要调用哪个函数。
• 指针/引用只是一个“指向对象的工具”，它们的静态类型和实际指向对象的动态类型可能不一样，这时候就需要动态绑定来实现多态的效果。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者juztcode