为啥非多态 typeid 需要 RTTI？

Posted 2023-02-22

【中文标题】为啥非多态 typeid 需要 RTTI？

【英文标题】：Why is RTTI needed for non-polymorphic typeid?为什么非多态 typeid 需要 RTTI？

【发布时间】：2020-07-28 11:06:14

【问题描述】：

我有以下代码：

template<typename T>
class genericHandlerpublic: using evt_t = T;;

template<typename T>
class specialHandler : public genericHandler<T>   /* more stuff */ ;

int main(int argc, char *argv[]) 
    
    std::any any_var = specialHandler<int>;
    
    auto f = [&any_var](auto evtHandler) 
        using EventType = typename std::remove_reference<decltype(evtHandler)>::type ::evt_t;
        if(any_var.type() == typeid(EventType))  std::cout << "yes" << std::endl;  else  std::cout << "no" << std::endl; 
    ;

    auto h = specialHandler<int> ;
    f(h);

Try it on Coliru

当被调用时，evtHandler 是非多态派生类型specialHandler。根据cppreference，我们有：

当应用于多态类型的表达式时，计算 typeid 表达式可能涉及运行时开销（虚拟表 查找），否则在编译时解析 typeid 表达式。

当我使用 gcc 和 -fno-rtti 编译时，我收到以下错误消息：

不能将“typeid”与“-fno-rtti”一起使用

RTTI 是运行时类型信息，在编译时可以推导出的非多态类型id 的情况下不需要。我错过了什么吗？

【问题讨论】：

你的类型是非多态的，但不幸的是你不知道std::any的内部结构。

比较open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2018/p1105r1.html。我可以确认它适用于 VS2017（并且禁用 rtti），但在 gcc 主干和 clang 主干上失败。

GCC 的 std::any 在没有 RTTI 的情况下也能正常工作，只需使用 any_cast 检查它是否拥有该类型，而不是使用 typeid，例如coliru.stacked-crooked.com/a/f68faa89814ea711

在回答下的评论中，您写了一些关于依赖周期的内容。请描述这个问题，因为显然这是您问题的实际根源，并且有很多技巧可以打破这种循环。

【参考方案1】：

你问了两个问题。

RTTI是运行时类型信息，在非多态typeid的情况下应该不需要...

但这是编译器开关，不是语言功能，所以你应该检查compiler documentation：

-fno-rtti

禁止生成有关每个具有虚函数的类的信息，以供 C++ 运行时类型识别功能（dynamic_cast 和 typeid）使用。 如果您不使用该语言的这些部分，则可以使用此标志节省一些空间。请注意，异常处理使用相同的信息，但它会根据需要生成它。 dynamic_cast 运算符仍可用于不需要运行时类型信息的强制转换，即强制转换为 void * 或明确的基类。

（我的重点）。

所以开关禁用整个 typeinfo 系统以节省空间。如果您想要typeinfo（或者您想要使用使用typeinfo 的标准库工具），则不要使用编译器选项显式禁用typeinfo。

...可以在编译时推导出的非多态类型标识

编辑，正如 Wakely 先生指出的那样，问题在于您在自己的代码中明确使用了 typeid。

虽然std::any 可能能够在不使用 RTTI 的情况下从***对象中擦除存储的类型，但这取决于实现，并且它肯定如果不使用typeid/typeinfo 你告诉 GCC 不要生成。

哦，我忘了

我错过了什么吗？

是的，问你的实际问题，即

我删除它是因为我需要解决循环模板依赖性，遗憾的是我不能在这里“简单地不删除它”。 我是否有任何不使用 RTTI 的替代方案

当然，类型擦除不依赖于 RTTI。

只有 自动 类型的擦除取决于 RTTI，如上所述，并非全部。您可以避免 std::any::type() 或手动编写自己的可区分联合 - 您需要枚举类型，但只有枚举本身需要对 DU 的所有用户可见。

【讨论】：

我正在删除它，因为我需要解决循环模板依赖性，遗憾的是我不能在这里“简单地不删除它”。我有任何不使用 RTTI 的替代方案吗？

@WernerHenze 但它也说“如果你不使用语言的那些部分” - 意思是 dynamic_cast 除非特别允许和 typeid - 然后你可以使用 -fno-rtti旗帜。暗示如果根本需要typeid，它就不能使用。

@Magix std::any 与 typeid 和 RTTI 相当相关。我建议提出另一个关于潜在替代方案的问题，并提供更多背景说明为什么 std::any 似乎是合适或必要的。

答案明确回答了为什么typeid 不起作用。这是因为 GCC 标志禁用了整个 typeinfo 系统。我真的不确定我能清楚多少。如果您不喜欢 GCC 文档本身，请接受他们。

@aschepler std::any 根本与 RTTI 无关，只有 std::any::type 必须 使用它。正如我在上面评论的那样，GCC 的 std::any 在没有 RTTI 的情况下也可以正常工作，例如coliru.stacked-crooked.com/a/f68faa89814ea711

【参考方案2】：

可以更改您的代码而不使用std::any::type()。在这种情况下，一切都按预期工作（在您的代码中修复了一些其他问题之后）：

#include <iostream>
#include <any>

template<typename T>
class genericHandlerpublic: using evt_t = T;;

template<typename T>
class specialHandler : public genericHandler<T>   /* more stuff */ ;

int main(int argc, char *argv[]) 
    
    std::any any_var = specialHandler<int>;
    
    auto f = [&any_var](auto evtHandler) 
        using EventType = typename std::remove_reference<decltype(evtHandler)>::type ::evt_t;
        std::cout << (std::any_cast<specialHandler<EventType>>(&any_var) != nullptr ? "yes" : "no") << std::endl;
    ;

    auto h = specialHandler<int> ;
    f(h);
    f(specialHandler<double>);

在禁用 RTTI 时工作：http://coliru.stacked-crooked.com/a/20855b15701605f1