什么是对象的动态类型？

Question

我认为动态类型指的是使用new动态分配的对象。在下面的情况中，你认为p指向的是动态类型还是静态类型？在标准中，并没有说明动态类型是动态对象。

1.3.3 - lvalue表达式所表示的lvalue引用的最派生对象（1.8）的类型。[例如：如果指针（8.3.1）p的静态类型为“指向类B的指针”，指向从B（条款10）派生出来的D类的对象，则表达式*p的动态类型为“D”。参考文献（8.3.2）也类似处理。]

此外，以下引用的含义是什么？

rvalue表达式的动态类型是它的静态类型

class Base {
    virtual void foo(){}
};

class Derived : public Base {
    void foo(){}
};

int main()
{
    Derived d;
    Base *p = &d;
}

- user103214

Answer 1

我认为动态类型意味着使用new动态分配的对象。

不是这样的。

动态类型是一个真实的类型，可以通过指向其基本类型的引用（包括指针）访问该类型的对象。

也就是说，如果我们有：

class A {

};

class B : public A { };


B l;
A& k = l;

这里的k是类型A的一个对象的引用，但被引用的对象的实际类型，也就是它的动态类型，是B。

这里的“动态”是指“仅在运行时才知道”。

- Klaim

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+1，但我认为您可以通过添加一个完全不使用“new”的示例来使示例更加清晰。 - San Jacinto

A &k = B(); 不就可以了吗？ - arne

在我的例子中，我有虚函数，这意味着调用将在运行时解析。当没有动态绑定时，动态如何应用于此处？ - user103214

@user974191，您的意思是实现继承的方式吗？或许可以搜索一下“虚拟表”。在您的例子中，“动态类型”也就是“运行时真正已知的类型”显然是Derived。然而，在某些代码中，您可以使用一个基类类型，而不必知道它实际上是别的什么东西。 - Klaim

@arne，你正在使用一个非const引用与临时变量。这甚至无法编译。如果我没记错的话，使用const引用就可以了。 - Klaim

Answer 2

静态类型是变量的类型，在编译时已知（因此被认为是静态的 - 不能更改）。动态类型是在运行时实际被指向的对象的类型。这里的动态意味着它只在运行时已知，这意味着它可能会发生变化（即一个变量可以指向各种类型的不同对象）。

在这段内容中，使用new与你的示例无关。在您的主函数中，d的静态和动态类型均为Derived，因为它不是指针或引用。但是，p的静态类型为Base，但在您的代码中，动态类型将是Derived。

- Eran

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但 *p 不是一个变量，它是一个表达式。 - curiousguy

Answer 3

在静态类型语言（如C++或Java）中，“static”可能指的是编译时已知的信息，而“dynamic”则指运行时已知的信息。

例如：

struct Base { virtual std::string name() const { return "Base"; } };

struct Derived: Base { std::string name() const { return "Derived"; } };

void print(Base const& b) { std::cout << b.name() << "\n"; }

在print方法中，b的static类型为Base const&, 因此编译器将检查在Base对象上下文中调用的所有方法是否存在。

然而，当执行时，由于该方法是虚拟的，因此调用name方法会根据对象的dynamic类型进行操作：

• 这可能是Base
• 这可能是Derived
• 这可能是我们尚未知道的另一个派生自Base的类

因此，在以下示例中：

int main(int argc, char* argv[]) {
  if (argc == 1) {
    Base base;
    print();
  } else {
    Derived derived;
    print(derived);
  }
};

• base 的静态类型和动态类型都是 Base，而 derived 的静态类型和动态类型都是 Derived。
• 在 print 方法中，b 的静态类型始终为 Base。
• 根据参数数量的不同，b 的动态类型可能是 Base 或者 Derived。

假设多态性必须基于动态内存分配是一种错误的想法，虽然这两个概念并不是正交的，但在某些情况下可以在没有彼此的情况下使用。

- Matthieu M.

Answer 4

动态内存分配总是在运行时完成，可以使用“new”关键字实现。 但是，在您的问题中还有另一种情况，如*p=&d，因为您已将基类函数“Virtual”设置为告诉编译器按其内容而不是指针类型来处理“p”。所以这是动态内存分配之一，因为编译器永远不知道您要在运行时存储哪个类对象的地址，它只知道它是哪种类型的指针（即基类指针或派生类指针）。

- aj8080