关于typeid —— typeid和RTTI C++

关于typeid —— typeid和RTTI C++ 收藏

 

观点有一些值得商榷的地方

关于typeid和RTTI的问答
问：在c++里怎么能知道一个变量的具体类型，如：c#里的typeof.还有我怎么知道一个变量的类型是某个类型的子类，也就是实现关键字IS

答：
1。运行时获知变量类型名称，可以使用typeid(变量).name，需要注意不是所有编译器都输出"int"、"float"等之类的名称，对于这类的编译器可以这样使用：floatf = 1.1f; if( typeid(f) == typeid(0.0f) ) ……
2。对于多态类实例，想得到实际的类名称，需要使用到RTTI，这需要在编译的时候加上参数"/GR"。
3。对于普通变量，既然是自己写的，那当然也就应该知道它的类型，其实用不着运行时获知；对于多态类实例，既然需要运行时获知实际类型，那么就说明这里不具有多态性，既然没有多态性就不应该抽象它，这属于设计错误，总之，我认为RTTI是多余的。
4。对于多态类实例，使用 typeid(value) == typeid(value)来判断，不如使用 dynamic_cast 来判断，它们的原理是一样的。

事例代码：
#include
using namespace std;
int main( void )
{
// sample 1
       cout << typeid(1.1f).name() << endl;
// sample 2
       class Base1
       {
       };
       class Derive1 : public Base1
       {
       };
       Derive1 d1;
       Base1& b1 = d1;
       cout << typeid(b1).name() << endl; // 输出"class Base1",因为Derive1和Base1之间没有多态性
// sample 3, 编译时需要加参数 /GR
       class Base2
       {
           virtual void fun( void ) {}
       };
       class Derive2 : public Base2
       {
       };
       Derive2 d2;
       Base2& b2 = d2;
       cout << typeid(b2).name() << endl; // 输出"class Derive2",因为Derive1和Base1之间有了多态性
// sample 4
       class Derive22 : public Base2
       {
       };
       // 指针强制转化失败后可以比较指针是否为零，而引用却没办法，所以引用制转化失败后抛出异常
       Derive2* pb1 = dynamic_cast(&b2);
       cout << boolalpha << (0!=pb1) << endl; // 输出"true",因为b2本身就确实是Derive2
       Derive22* pb2 = dynamic_cast(&b2);
       cout << boolalpha << (0!=pb2) << endl; // 输出"true",因为b2本身不是Derive2

       try {
           Derive2& rb1 = dynamic_cast(b2);
           cout << "true" << endl;
       } catch( bad_cast )
       {
           cout << "false" << endl;
       }
       try {
           Derive22& rb2 = dynamic_cast(b2);
           cout << "true" << endl;
       } catch( ... ) // 应该是 bad_cast,但不知道为什么在VC++6.0中却不行
       {
           cout << "false" << endl;
       }

       return 0;
}

 

 

 

 

首先，很不好意思的说明，我还正在看C++ language programming，但还没有看到关于RTTI的章节。另外，我也很少使用C++ RTTI的特性。所以对RTTI的理解仅限于自己的摸索和思考。如果不正确，请大家指正。

        RTTI特性是C++语言加入较晚的特性之一。和其他语言（比如JAVA）相比，C++的RTTI能力算是非常差的。这与C++的设计要求应该有重要的关系：性能。没错，性能的因素使得C++的很多地方不能称的上完美，但是也正因为如此，在高级通用语言里面，只有C能和C++的性能可以相提并论。

1：typeid的研究

        在C++中，似乎与RTTI相关的只有一个东西，就是dynamic_cast，本来我认为typeid是RTTI的一部分，但是我的实验表明，并非如此。typeid的操作是在编译时期就已经决定的了。下面的代码可以证明：

#include
#include

class A
{
};

class B:public A
{
};

int main()
{
      A *pa;
      B b,*pb;
      pb = &b;
      pa = pb;
      std::cout<<"Name1:"
           << (typeid(pa).name())
           <<"/tName2:"
           <<(typeid(pb).name())
           <<:endl;< p="">

      std::cout<<"pa == pb:"<< (typeid(pa) == typeid(pb))<<:endl;
      return 0;
}

typeid根本不能判别pa实际上是一个B*。换句话说，typeid是以字面意思去解释类型，不要指望它能认出一个void*实际上是int*(这个连人也做不到:P）。实际上实用价值不大。

当然，在某些特殊地方，也是能够有些效用的，比如模板。

template
void test(T t)
{
if(typeid(t) == typeid(char *))
{
      // 对char *特殊处理
}
//...
}

如果编译器优化的好的话，并不会产生废代码，因为typeid编译时期就可以决定了。

 

2：dynamic_cast

      抱歉现在才讲到正题，我对dynamic_cast第一印象就是，它究竟是怎么实现的呢？经过一些思考，我认为最简单的方案就是将信息保存在vtable里，它会占用一个vtalbe表的项目。实验和书籍也证明了这一点。但是就会有一个问题，没有vtable的类怎么办？内建类型怎么办？其实，没有vtable的类，它不需要多态，它根本就不需要RTTI，内建类型也一样。这就是说，dynamic_cast只支持有虚函数的类。而且，dynamic_cast不能进行non_base_class *到 class T*的转换，比如void * --> class T*，因为它无法去正确获得vtable。

        这样，dynamic_cast的意义和使用方法就很清楚了，它是为了支持多态而存在的。它用于实现从基类到派生类的安全转换。同时它也在绝大多数情况下避免了使用static_cast－－不安全的类型转换。

3:结论

       C++的RTTI机制虽然简单，或者说简陋，但是它使得静态类型转换变得无用了。这也是C++的一个不可缺少的机制。在未来，如果C++能够提供可选的更强的RTTI机制，就像JAVA里的那样，这种语言可以变得更加强大。当然，到时如何提供不损失性能的 RTTI机制，更是一个值得深入研究的话题了。

 

 

 

 

   对于没有virtual函数的类而言，typeid是编译时期的事情（也就是静态类型）；对于有virtual函数的类而言，typeid是运行时期的事情（也就是动态类型）。   
    
     为什么是这样呢？   
    因为RTTI(typeid和dynamic_cast都是RTTI的一部分)大部分都是要利用virtual     table来实现的，比如在virtual     table的第0个索引处存放指向type_info信息的指针。所以如果没有virtual     function，那么此class就没有virtual     table，所以RTTI也自然就不能正常运行了（那么typeid也就自然不能够正常运行了，而只能根据编译时期的静态类型来进行判断）。