虚函数默认参数行为答案

【问题标题】：virtual function default arguments behaviour虚函数默认参数行为
【发布时间】：2021-08-27 18:45:20
【问题描述】：

我对以下代码有一个奇怪的情况。请帮我澄清一下。

class B
{
       public:
            B();
            virtual void print(int data=10)
            {
                  cout << endl << "B--data=" << data;
            }
};
class D:public B
{
       public:
            D();
            void print(int data=20)
            {
                  cout << endl << "D--data=" << data;
            }
};

int main()
{
     B *bp = new D();
     bp->print();
return 0;
}

关于我期望的输出

[ D--data=20 ]

但实际上是这样的

[ D--data=10 ]

请帮忙。这对你来说似乎很明显，但我不知道内部机制。

【问题讨论】：

如果某个答案解决了您的问题（或让您理解了它），请使用答案左侧的绿色勾号接受它。

标签： c++

【解决方案1】：

基本上，当你用这样的默认参数声明一个函数时，你会（隐式地）声明和定义一个内联重载，它只使用一个更少的参数来调用具有该参数值的完整函数。问题是，这个额外的重载函数是 not 虚拟的，即使该函数是。所以你在 B 中定义的函数等价于：

        virtual void print(int data)
        {
              cout << endl << "B--data=" << data;
        }
        void print() { print(10); }

这意味着当您调用print()（不带参数）时，您获得的函数是基于静态类型的（如果您感到困惑，则为 B）。然后调用print(int)，它是虚拟的，所以使用动态类型。

如果您希望此默认参数为虚拟，则需要显式定义重载函数（作为虚拟）以使其工作。

【讨论】：

【解决方案2】：

默认参数完全是编译时特性。 IE。在编译时执行默认参数替换缺失参数。出于这个原因，显然，成员函数的默认参数选择不可能依赖于对象的 dynamic（即运行时）类型。它始终取决于对象的 static（即编译时）类型。

您在代码示例中编写的调用会立即被编译器解释为bp->print(10)，而不考虑其他任何内容。

【讨论】：

感谢安德烈为我解惑。我没有朝这个方向思考。非常感谢。

【解决方案3】：

动态绑定使用 vpointer 和 vtable。但是，动态绑定只适用于函数指针。没有动态绑定参数的机制。

因此，默认参数是在编译器时静态确定的。在这种情况下，它是由 bp 类型静态确定的，它是指向 Base 类的指针。因此 data = 10 作为函数参数传递，而函数指针指向派生类成员函数：D::print。本质上，它调用 D::print(10)。

以下代码 sn-p 和结果输出清楚地说明了这一点：即使它调用 Derived 调用成员函数 Derived::resize(int)，它也传递了 Base 类默认参数：size=0。

virtual void Derived::resize(int) size 0

#include <iostream>
#include <stdio.h>
using namespace std;

#define pr_dbgc(fmt,args...) \
    printf("%d %s " fmt "\n",__LINE__,__PRETTY_FUNCTION__, ##args);

class Base {
   public:
       virtual void resize(int size=0){
           pr_dbgc("size %d",size);
       }
};

class Derived : public Base {
   public:
       void resize(int size=3){
           pr_dbgc("size %d",size);
       }
};

int main()
{   
    Base * base_p = new Base;
    Derived * derived_p = new Derived;

    base_p->resize();           /* calling base member function   
                                   resize with default
                                   argument value --- size 0 */
    derived_p->resize();        /* calling derived member      
                                   function resize with default 
                                   argument default --- size 3 */

    base_p = derived_p;         /* dynamic binding using vpointer 
                                   and vtable */
                                /* however, this dynamic binding only
                                   applied to function pointer. 
                                   There is no mechanism to dynamic 
                                   binding argument. */
                                /* So, the default argument is determined
                                   statically by base_p type,
                                   which is pointer to base class. Thus
                                   size = 0 is passed as function 
                                   argument */

    base_p->resize();           /* polymorphism: calling derived class   
                                   member function 
                                   however with base member function  
                                   default value 0 --- size 0 */

     return 0;
}


 #if 0
 The following shows the outputs:
 17 virtual void Base::resize(int) size 0
 24 virtual void Derived::resize(int) size 3
 24 virtual void Derived::resize(int) size 0
 #endif

【讨论】：

【解决方案4】：

通常，使用在特定范围内可见的那些默认参数。你可以做（但不应该）时髦的事情：

#include <iostream>
void frob (int x) {
    std::cout << "frob(" << x << ")\n";
}

void frob (int = 0);
int main () {
    frob();                     // using 0
    {
        void frob (int x=5) ;
        frob();                 // using 5
    }
    {
        void frob (int x=-5) ;
        frob();                 // using -5
    }
}

在您的情况下，基类签名是可见的。为了使用派生的默认参数，您必须通过指向派生类的指针显式调用该函数，或者以这种方式声明它，或者正确地转换它。

【讨论】：

【解决方案5】：

默认参数值代表调用者传递。从调用者的角度来看，它适用于 B 类（不是 D），因此它通过 10（对于 B 类）

【讨论】：

【解决方案6】：

你的变量是 B 类型的，所以 B 的函数会被调用。要调用 D，您必须将变量声明为 D，或强制转换为 D。

【讨论】：

由于print成员函数被声明为虚函数，通过基类指针调用将调用成员函数的派生版本，而不是基版本。

【解决方案7】：

标准说 (8.3.6.10)：

虚函数调用 (10.3) 使用中的默认参数虚函数声明由静态类型决定指针或引用表示目的。一个覆盖函数派生类不获取默认值来自函数的参数 it 覆盖。

这意味着，由于您通过B 类型的指针调用print，它使用B::print 的默认参数。

【讨论】：

Fundoo 回答但有助于理解。谢谢