运行时类型识别

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了运行时类型识别相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

1.RTTI

1)运行时类型识别RTTI(Run-Time Type Identification),它能够获取基类指针或引用所指向的对象的实际类型,在C++中,为了支持RTTI提供了两个运算符:typeid和dynamic_cast

2)

2.dynamic_cast

2.1概念

1)dynamic_cast运算符用于将基类的指针或引用安全地转换成派生类的指针或引用,这是安全的“向下转型”,至于“向上转型”,即派生类指针或引用转换为其基类指针或引用,本身就是安全的,尽管可以使用dynamic_cast进行转换,但这是没必要的, 普通的转换已经可以达到目的,毕竟使用dynamic_cast是有开销的

2)dynamic_cast使用形式:dynamic_cast<type*>(expression)

  dynamic_cast<type&>(expression)

  dynamic_cast<type&&>(expression)   //右值引用

其中type必须是一个类类型,并且通常具有虚函数,否则编译会报错

2.2实例

  对于“向下转型”有两种情况。一种是基类指针所指对象是派生类类型的,这种转换是安全的;另一种是基类指针所指对象为基类类型,在这种情况下dynamic_cast在运行时做检查,转换失败,抛出bad_cast异常,返回结果为0:

class Base {
public:
    Base() {};
    virtual void Show() { cout << "This is Base calss"; }
};

class Derived :public Base {
public:
    Derived() {};
    void Show() { cout << "This is Derived class"; }
};

int main()
{
    //第一种情况,转换成功
    Derived d;
    Base& base1 =d;
    Derived& der1 = dynamic_cast<Derived&>(base1);
    cout << "第一种情况:";
    der1.Show();
    cout << endl;

    //第二种情况
    Base b;
    Base &base2 = b;
    cout << "第二种情况:";
    try {
        Derived & der2 = dynamic_cast<Derived&>(base2);
    }
    catch (bad_cast)
    {
        cout << "转化失败,抛出bad_cast异常" << endl;
    }

    return 0;
}

 

3.typeid

3.1概念

1)typeid运算符用于返回表达式的类型

2)typeid使用形式:typeid(expression);

  如果表达式的类型是类且至少包含有一个虚函数,则typeid返回表达式的动态类型,需要在运行时计算;否则,typeid操作符返回表达式的静态类型,在编译时就可以计算

3)typeid运算符的返回值是type_info类的引用,ype_info类在头文件typeinfo中定义

4)type_info类提供了public虚析构函数,以使用户能够用其作为基类。它的默认构造函数和拷贝构造函数及赋值操作符都定义为private,所以不能定义或复制type_info类的对象,程序中创建type_info对象的唯一方法是使用typeid运算符

技术图片

3.2实例

class Base {};
class Derived: public Base {};

int main()
{
    Base b, *pb;
    pb = NULL;
    Derived d;

    cout << typeid(int).name() << endl
         << typeid(unsigned).name() << endl
         << typeid(long).name() << endl
         << typeid(unsigned long).name() << endl
         << typeid(char).name() << endl
         << typeid(unsigned char).name() << endl
         << typeid(float).name() << endl
         << typeid(double).name() << endl
         << typeid(string).name() << endl
         << typeid(Base).name() << endl
         << typeid(b).name()<<endl
         << typeid(pb).name()<<endl
         << typeid(Derived).name() << endl
         << typeid(d).name()<<endl
         << typeid(type_info).name() << endl;
         
    return 0;
}

VS和GCC的结果:

技术图片技术图片

class Base {};
class Derived : public Base {};

int main()
{
    Base b, *pb;
    pb = NULL;
    Derived d;
    Base* pb2 = new Derived;//向上转型是安全的
    Base& b2 = d;
    Base* pb3 = &d;
    cout << typeid(pb2).name() << endl//输出Base *
        << typeid(b2).name() << endl //输出Base,b2是一个类的引用,但这个类没有虚函数
        << typeid(pb3).name() << endl//输出Base *,pb3是一个指针
        << typeid(*pb3).name() << endl;//输出Base,*pb3是一个类,但这个类没有虚函数

    return 0;
}

现在对Base加上一个虚函数:

class Base {
public:
    virtual void f() {}
};
class Derived : public Base {};

int main()
{
    Base b, *pb;
    pb = NULL;
    Derived d;
    Base* pb2 = new Derived;//向上转型是安全的
    Base& b2 = d;
    Base* pb3 = &d;
    cout << typeid(pb2).name() << endl//输出Base *,pb2是一个指针,不是类对象
        << typeid(b2).name() << endl //输出Derived,b2是一个基类的引用,这个类有虚函数,返回动态类型
        << typeid(pb3).name() << endl//输出Base *,pb3是一个指针,不是类对象
        << typeid(*pb3).name() << endl;//输出Derived,*pb3是一个类对象,这个类有虚函数,返回动态类型


    return 0;
}

 

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