RTTI之建构类别型录表 学习总结

RTTI之建构类别型录表 学习总结

什么是RTTI？Runtime Type Identification ，运行时类型识别。也就是程序在执行过程中，每当遇到一个对象（实例），如何来判断它的类型。即看它到底是属于哪个类的。

 

 

这同我们日常生活中的一些行为十分相像。由于我们现实生活中的事物都可以用对象来表述，所以对于对象的分类就显得重要。我们平时到商店去购物，都会先看每一层的商品分布图，正是这种分门别类的管理让我们的行动不至于混乱。而像这种商品分布图的创建，其中的一个重要依据就是商品的类型。类似的例子还有许多，不再赘述。我们在这里谈到的RTTI，就像是我们从类型出发找商品的一个逆过程，好比手里拿到了一根臂力棒，想知道它所属的规格（重量级），需要到相应的规格列表中查询一样。RTTI机制的实现，体现了C++语言的面向对象这一思想。

 

对于RTTI的设计，就是用编一份“类别型录”的方法，把程序中用到的所有类编入这张表中，以待将来的比较。这张“类别型录网”将采用链表的方式构建起来，而链表中的每个元素，即是我们要讨论的主角，以CRuntimeClass为类型的结构体。在此列出它的属性：

 

struct CRuntimeClass

{

LPCSTR m_lpszClassName;

int m_nObjectSize;

UINT m_wSchema;

CObject* (PASCAL* m_pfnCreateObject)();

CRuntimeClass* m_pBaseClass;

 

//CRuntimeClass objects linked together in simple list

static CRuntimeClass* pFirstClass;

CRuntimeClass* m_pNextClass;

};

 

 

在进入细节之前，先让我们构想一下成型后的样子。类别型录网的每个元素是CRuntimeClass类型的对象，这每个对象就完全代表了它所属的类。因此类的个数，就是型录表中元素的个数。当我们遇到一个对象，就去检索这张表，以比较的方式找出它的类型。

 

CRuntimeClass类型的对象是类的静态（static）成员变量，所以每个类仅存有唯一的一份。在这个对象中，记录了类的名称、大小等基本信息，而我们要把注意力集中在它的m_pFirstClass和m_pNextClass这两个CRuntimeClass类型指针上，因为它们对于型录表的构建和查询的进行都起到了至关重要的作用。

 

我们采用一个宏DECLARE_DYNAMIC来把CRuntimeClass类型的对象塞到类中，并用另一个宏IMPLEMENT_DYNAMIC来给予赋值（关于这个两个宏的详细请参看侯捷老师的《深入浅出MFC》一书，其中有详细解释，因在此主要讨论心得，故不详细说明）。注意这两个宏的名字，declare和implement，粗心大意的我看了几遍才发现它们的联系，实在惭愧。DECLARE_DYNAMIC的作用，是把CRuntimeClass的对象放到类之中；IMPLEMENT_DYNAMIC的作用，是负责初始化CRuntimeClass的对象，并完成它们的链接工作。在此，我们主要讨论IMPLEMENT_DYNAMIC。

 

当初看到这个宏时，真是被吓了一跳。只见过#define TURE 1 之类的我真有点受不了。对于这些宏的学习，我采用了划分成几个部分，定义与实现相结合，然后逐个击破的方法。其中宏的参数是理解的关键点。回到具体上来，对于IMPLEMENT_DYNAMIC中指定初值的工作，只要看懂了宏也就十分清楚了。当时自己理解的难点主要是在链表（型录表）的链接上。我们把着眼点的范围缩小，紧盯在链表的链接部分上。

 

Static AFX_CLASSINIT _init_##class_name(&class_name::class##class_name);  

其中AFX_CLASSINIT是一个结构体，定义如下：

 

Struct AFX_CLASSINIT

{ AFX_CLASSINIT(CRuntimeClass* pNewClass); };

 

这里的函数是结构体的构造函数（struct也是class，区别在于属性的默认访问权限不同）,定义如下：

AFX_CLASSINIT::AFX_CLASSINIT(CRuntimeClass* pNewClass)

{

pNewClass->m_pNextClass = CRuntimeClass::pFirstClass;

CRuntimeClass::pFirstClass = pNewClass;

}

 

这个构造函数，就是“折磨”我许久的本源。其实说到心得，上边所说的都不要，从这里开始也可以。

 

注意它的形参（ CRuntimeClass* pNewClass ），pNewClass--新类的指针（字面意思）。这里新类的含义，就是我们即将要加入型录表中的那个类。看一下实例代码：

 

Static AFX_CLASSINIT _init_CView(&CView::classCView);

 

 

其中，CView是我们即将要加入型录表中的新类。然后对于类的全权代表，CRuntimeClass类型的对象classCView，做了取地址操作，把它的地址传了进来。接着，

 

pNewClass->m_pNextClass = CRuntimeClass::pFirstClass;

 

 

当时看到CRuntimeClass::pFirstClass就犯嘀咕了，它代表什么呢？继续向下，

 

CRuntimeClass::pFirstClass = pNewClass;

 

 

我们为它赋的值是新类（当前待插入类）的CRuntimeClass的对象地址。所以，pFirstClass指向了当前传入的对象，即链表中的最后一个元素。说到这里，有两点需要注意：

1、pFirstClass是CRuntimeCLass的静态（static）成员，所以CRuntimeClass对象中并无此属性，需用类名CRuntimeClass：：来调用。

2、对于第一个插入的类，pFirstClass = NULL ，这在稍后链表头的处理中会说到。

允许我补充一点：pFirstClass在整个链接过程中扮演了最最重要的，相当于那根“线”的角色。

综上，链接过程是这样进行的：第一个类的代表（CRuntimeClass的对象）来到，pFirstClass指向它，代表pNextClass为空（注意构造中的语句）；2号代表来到，因为pFirstClass中已保存了1号代表的地址，故2号代表的pNextClass指针直接指向1号代表，然后pFirstClass再指向2号代表；3号代表来到，因为pFirstClass中已保存了2号代表的地址，故3号代表的pNextClass指针直接指向2号代表，pFirstClass移至3号。依此进行。这张型录表建构好后，能体现出由下到上的类间系。这种由子到父的顺序，使得查找工作能够从小范围开始，体现了继承的思想。

 

最后来说说链表的头，即类的根源CObject的处理。这里主要就是pFirstClass作为CRuntimeClass的静态成员要进行初始化：

CRuntiamClass* CRuntimeClass::pFirstClass = NULL;

这步关键操作关系到第一个插入的类。总的来说，这个链接过程就是单独处理好头部之后（第一个类），剩下的类按节奏依次插入链表。

 

 

自己是刚开始写学习总结，不足之处请大家多提建设性意见。如果能对各位有所帮助实是我的荣幸。

鼓励交流，只求进步。