C++中的RTTI機制詳解。本站提示廣大學習愛好者：（C++中的RTTI機制詳解）文章只能為提供參考，不一定能成為您想要的結果。以下是C++中的RTTI機制詳解正文
媒介
RTTI是”Runtime Type Information”的縮寫，意思是運轉時類型信息，它供給了運轉時肯定對象類型的辦法。RTTI其實不是甚麼新的器械，很早就有了這個技巧，然則，在現實運用中應用的比擬少罷了。而我這裡就是對RTTI停止總結，明天我沒有效到，其實不代表這個器械沒用。學無盡頭，先從typeid函數開端講起。
typeid函數
typeid的重要感化就是讓用戶曉得以後的變量是甚麼類型的，好比以下代碼：
#include <iostream>
#include <typeinfo>
using namespace std;
int main()
{
short s = 2;
unsigned ui = 10;
int i = 10;
char ch = 'a';
wchar_t wch = L'b';
float f = 1.0f;
double d = 2;
cout<<typeid(s).name()<<endl; // short
cout<<typeid(ui).name()<<endl; // unsigned int
cout<<typeid(i).name()<<endl; // int
cout<<typeid(ch).name()<<endl; // char
cout<<typeid(wch).name()<<endl; // wchar_t
cout<<typeid(f).name()<<endl; // float
cout<<typeid(d).name()<<endl; // double
return 0;
}
關於C++支撐的內建類型，typeid能完整支撐，我們經由過程挪用typeid函數，我們就可以曉得變量的信息。關於我們自界說的構造體，類呢？
#include <iostream>
#include <typeinfo>
using namespace std;
class A
{
public:
void Print() { cout<<"This is class A."<<endl; }
};
class B : public A
{
public:
void Print() { cout<<"This is class B."<<endl; }
};
struct C
{
void Print() { cout<<"This is struct C."<<endl; }
};
int main()
{
A *pA1 = new A();
A a2;
cout<<typeid(pA1).name()<<endl; // class A *
cout<<typeid(a2).name()<<endl; // class A
B *pB1 = new B();
cout<<typeid(pB1).name()<<endl; // class B *
C *pC1 = new C();
C c2;
cout<<typeid(pC1).name()<<endl; // struct C *
cout<<typeid(c2).name()<<endl; // struct C
return 0;
}
是的，關於我們自界說的構造體和類，tpyeid都能支撐。在下面的代碼中，在挪用完typeid以後，都邑接著挪用name()函數，可以看出typeid函數前往的是一個構造體或許類，然後，再挪用這個前往的構造體或類的name成員函數；其實，typeid是一個前往類型為type_info類型的函數。那末，我們就有需要對這個type_info類停止總結一下，究竟它現實上寄存著類型信息。
type_info類
去失落那些活該的宏，在Visual Studio 2012中檢查type_info類的界說以下：
class type_info
{
public:
virtual ~type_info();
bool operator==(const type_info& _Rhs) const; // 用於比擬兩個對象的類型能否相等
bool operator!=(const type_info& _Rhs) const; // 用於比擬兩個對象的類型能否不相等
bool before(const type_info& _Rhs) const;
// 前往對象的類型名字，這個函數用的許多
const char* name(__type_info_node* __ptype_info_node = &__type_info_root_node) const;
const char* raw_name() const;
private:
void *_M_data;
char _M_d_name[1];
type_info(const type_info& _Rhs);
type_info& operator=(const type_info& _Rhs);
static const char * _Name_base(const type_info *,__type_info_node* __ptype_info_node);
static void _Type_info_dtor(type_info *);
};
在type_info類中，復制結構函數和賦值運算符都是公有的，同時也沒有默許的結構函數；所以，我們沒有方法創立type_info類的變量，例如type_info A;如許是毛病的。那末typeid函數是若何前往一個type_info類的對象的援用的呢？我在這裡不停止評論辯論，思緒就是類的友元函數。
typeid函數的應用
typeid應用起來長短常簡略的，經常使用的方法有以下兩種：
1.應用type_info類中的name()函數前往對象的類型稱號
就像下面的代碼中應用的那樣；然則，這裡有一點須要留意，好比有以下代碼：
#include <iostream>
#include <typeinfo>
using namespace std;
class A
{
public:
void Print() { cout<<"This is class A."<<endl; }
};
class B : public A
{
public:
void Print() { cout<<"This is class B."<<endl; }
};
int main()
{
A *pA = new B();
cout<<typeid(pA).name()<<endl; // class A *
cout<<typeid(*pA).name()<<endl; // class A
return 0;
}
我應用了兩次typeid，然則兩次的參數是紛歧樣的；輸入成果也是紛歧樣的；當我指定為pA時，因為pA是一個A類型的指針，所以輸入就為class A *；當我指定*pA時，它表現的是pA所指向的對象的類型，所以輸入的是class A；所以須要辨別typeid(*pA)和typeid(pA)的差別，它們兩個不是統一個器械；然則，這裡又有成績了，明明pA現實指向的是B，為何獲得的倒是class A呢？我們在看下一段代碼：
#include <iostream>
#include <typeinfo>
using namespace std;
class A
{
public:
virtual void Print() { cout<<"This is class A."<<endl; }
};
class B : public A
{
public:
void Print() { cout<<"This is class B."<<endl; }
};
int main()
{
A *pA = new B();
cout<<typeid(pA).name()<<endl; // class A *
cout<<typeid(*pA).name()<<endl; // class B
return 0;
}
好了，我將Print函數釀成了虛函數，輸入成果就紛歧樣了，這解釋甚麼？這就是RTTI在搗亂了，當類中不存在虛函數時，typeid是編譯時代的工作，也就是靜態類型，就如下面的cout<<typeid(*pA).name()<<endl;輸入class A一樣；當類中存在虛函數時，typeid是運轉時代的工作，也就是靜態類型，就如下面的cout<<typeid(*pA).name()<<endl;輸入class B一樣，關於這一點，我們在現實編程中，常常會失足，必定要謹記。
2.應用type_info類中重載的==和!=比擬兩個對象的類型能否相等
這個會常常用到，平日用於比擬兩個帶有虛函數的類的對象能否相等，例如以下代碼：
#include <iostream>
#include <typeinfo>
using namespace std;
class A
{
public:
virtual void Print() { cout<<"This is class A."<<endl; }
};
class B : public A
{
public:
void Print() { cout<<"This is class B."<<endl; }
};
class C : public A
{
public:
void Print() { cout<<"This is class C."<<endl; }
};
void Handle(A *a)
{
if (typeid(*a) == typeid(A))
{
cout<<"I am a A truly."<<endl;
}
else if (typeid(*a) == typeid(B))
{
cout<<"I am a B truly."<<endl;
}
else if (typeid(*a) == typeid(C))
{
cout<<"I am a C truly."<<endl;
}
else
{
cout<<"I am alone."<<endl;
}
}
int main()
{
A *pA = new B();
Handle(pA);
delete pA;
pA = new C();
Handle(pA);
return 0;
}
這是一種用法，呆會我再總結若何應用dynamic_cast來完成異樣的功效。
dynamic_cast的內情
在這篇《static_cast、dynamic_cast、const_cast和reinterpret_cast總結》的文章中，也引見了dynamic_cast的應用，關於dynamic_cast究竟是若何完成的，並沒有停止解釋，而這裡就要關於dynamic_cast的內情一探討竟。起首來看一段代碼：
#include <iostream>
#include <typeinfo>
using namespace std;
class A
{
public:
virtual void Print() { cout<<"This is class A."<<endl; }
};
class B
{
public:
virtual void Print() { cout<<"This is class B."<<endl; }
};
class C : public A, public B
{
public:
void Print() { cout<<"This is class C."<<endl; }
};
int main()
{
A *pA = new C;
//C *pC = pA; // Wrong
C *pC = dynamic_cast<C *>(pA);
if (pC != NULL)
{
pC->Print();
}
delete pA;
}
在下面代碼中，假如我們直接將pA賦值給pC，如許編譯器就會提醒毛病，而當我們加上了dynamic_cast以後，一切就ok了。那末dynamic_cast在前面干了甚麼呢？
dynamic_cast重要用於在多態的時刻，它許可在運轉時辰停止類型轉換，從而使法式可以或許在一個類條理構造中平安地轉換類型，把基類指針（援用）轉換為派生類指針（援用）。我在《COM編程——接口的面前》這篇博文中總結的那樣，當類中存在虛函數時，編譯器就會在類的成員變量中添加一個指向虛函數表的vptr指針，每個class所聯系關系的type_info object也經過virtual table被指出來，平日這個type_info object放在表格的第一個slot。當我們停止dynamic_cast時，編譯器會幫我們停止語法檢討。假如指針的靜態類型和目的類型雷同，那末就甚麼工作都不做；不然，起首對指針停止調劑，使得它指向vftable，並將其和調劑以後的指針、調劑的偏移量、靜態類型和目的類型傳遞給外部函數。個中最初一個參數指明轉換的是指針照樣援用。二者獨一的差別是，假如轉換掉敗，前者前往NULL，後者拋出bad_cast異常。關於在typeid函數的應用中所示例的法式，我應用dynamic_cast停止更改，代碼以下：
#include <iostream>
#include <typeinfo>
using namespace std;
class A
{
public:
virtual void Print() { cout<<"This is class A."<<endl; }
};
class B : public A
{
public:
void Print() { cout<<"This is class B."<<endl; }
};
class C : public A
{
public:
void Print() { cout<<"This is class C."<<endl; }
};
void Handle(A *a)
{
if (dynamic_cast<B*>(a))
{
cout<<"I am a B truly."<<endl;
}
else if (dynamic_cast<C*>(a))
{
cout<<"I am a C truly."<<endl;
}
else
{
cout<<"I am alone."<<endl;
}
}
int main()
{
A *pA = new B();
Handle(pA);
delete pA;
pA = new C();
Handle(pA);
return 0;
}
這個是應用dynamic_cast停止改寫的版本。現實項目中，這類辦法會應用的更多點。
總結
我在這裡總結了RTTI的相干常識，願望年夜家看懂了。這篇博文有點長，願望年夜家也耐煩的看。總結了就會有收成。
