RTTI介绍及使用

什么是RTTI？

RTTI是[运行阶段类型识别](Runtime Type Identification) 。RTTI旨在为程序在运行阶段确定对象的类型提供一种标准的方式。很多类库已经为其对象提供了实现这种功能的方式，但由于c++内部不支持，因此各个厂商的机制通常互不兼容。

RTTI的用途

为何需要知道类型。可能希望调用类方法的正确版本，在这种情况下，只要该函数是类层次结构中所有成员都有的虚函数，则并不真正需要知道对象的类型。但派生对象可能包含不是继承而来的方法，在这种情况下，只有某些类型的对象可以使用该方法。也可能是出于调试的目的，想跟踪生成的对象的类型。对于后两种情况，RTTI提供解决方案。

RTTI的工作原理

C++有3个支持RTTI的元素。

• 如果可能的话，dynamic_cast 运算符将使用一个指向基类的指针来生成一个指向派生类的指针：否则，该运算符将返回0——空指针。
• typeid 运算符返回一个指出对象的类型的值。
• type_info 结构存储了有关特定类型的信息。

警告：RTTI只适用于包含虚函数的类

1.dynamic_cast 运算符

dynamic_cast 不能回答“指针指向的是哪类对象”这样的问题，但能回答“是否可以安全地将对象的地址赋给特定的指针”这样的问题。

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>

using std::cout;

class Grand
{
private:
	int hold;
public:
	Grand(int h = 0):hold(h){}
	virtual void Speak() const { cout << "I am a grand class!\n"; }
	virtual int value() const { return hold; }
};

class Superb :public Grand
{
public:
	Superb(int h = 0) :Grand(h){}
	void Speak() const { cout << "I am a Superb class!\n"; }
	virtual void Say() const { cout << "I hold the superb value of " << value() << "!\n"; }
};

class Magnificent :public Superb
{
private:
	char ch;
public:
	Magnificent(int h = 0, char c = ‘A‘) :Superb(h), ch(c) {}
	void Speak() const { cout << "I am a magnificent class ！\n"; }
	void Say() const { cout << "I hold the character " << ch << " and the integer " << value() << "!\n"; }
};

Grand *GetOne();

Grand *GetOne()
{
	Grand *p = nullptr;
	switch (std::rand() % 3)
	{
	case 0:
		p = new Grand(std::rand() % 100);
		break;
	case 1:
		p = new Superb(std::rand() % 100);
		break;
	case 2:
		p = new Magnificent(std::rand() % 100, ‘A‘ + std::rand() % 26);
		break;
	default:
		break;
	}
	return p;
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	std::srand(std::time(0));
	Grand *pg;
	Superb *ps;
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		pg = GetOne();
		pg->Speak();
		if (ps = dynamic_cast<Superb *>(pg))
			ps->Say();
	}
	return 0;
}

2.typeid 运算符和type_info类

typeid 运算符使得能够确定两个对象是否为同种类型。它可以接受两种参数：

• 类名；
• 结果为对象的表达式。

typeid 运算符返回一个对 type_info 对象的引用。type_info 类的实现随厂商而异，担包含一个name() 成员，该函数返回一个随实现而异的字符串：通常是类的名称。

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>

using std::cout;

class Grand
{
private:
	int hold;
public:
	Grand(int h = 0):hold(h){}
	virtual void Speak() const { cout << "I am a grand class!\n"; }
	virtual int value() const { return hold; }
};

class Superb :public Grand
{
public:
	Superb(int h = 0) :Grand(h){}
	void Speak() const { cout << "I am a Superb class!\n"; }
	virtual void Say() const { cout << "I hold the superb value of " << value() << "!\n"; }
};

class Magnificent :public Superb
{
private:
	char ch;
public:
	Magnificent(int h = 0, char c = ‘A‘) :Superb(h), ch(c) {}
	void Speak() const { cout << "I am a magnificent class ！\n"; }
	void Say() const { cout << "I hold the character " << ch << " and the integer " << value() << "!\n"; }
};

Grand *GetOne();

Grand *GetOne()
{
	Grand *p = nullptr;
	switch (std::rand() % 3)
	{
	case 0:
		p = new Grand(std::rand() % 100);
		break;
	case 1:
		p = new Superb(std::rand() % 100);
		break;
	case 2:
		p = new Magnificent(std::rand() % 100, ‘A‘ + std::rand() % 26);
		break;
	default:
		break;
	}
	return p;
}


int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	std::srand(std::time(0));
	Grand *pg;
	Superb *ps;
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		pg = GetOne();
		cout << "Now processing type " << typeid(*pg).name() << "!\n";
		pg->Speak();
		if (ps = dynamic_cast<Superb *>(pg))
			ps->Say();
		if (typeid(Magnificent) == typeid(*pg))
			cout << "Yes, you are really magnificent!\n";
	}
	return 0;
}

3. 误用RTTI 的例子

程序的核心代码
Grand *pg;
Superb *ps;
for(int i = 0; i < 5; i++)
{
    pg = GetOne();
    pg->Speak();
    if(ps = dynamic_cast<Superb *>(pg))
        ps->Say();
}
通过放弃使用dynamic_cast和虚函数，而是用typeid，可以将上树代码重新编写为：
Grand *pg;
Superb *ps;
Magnificent *pm;
for(int i = 0; i < 5; i++)
{
    pg = GetOne();
    if(typeid(Magnificent) == typeid(*pg))
    {
        pm = (Magnificent *)pg;
        pm->Speak();
        pm->Say();
    }
    else if(typeid(Superb) == typeid(*pg))
    {
        ps = (Superb *)pg;
        ps->Speak();
        ps->Say();
    }
    else
        pg->Speak();
}
放弃使用dynamic_cast和虚函数后代码更冗长，显式的指定各个类存在严重的缺陷。

提示：如果发现在扩展的if else 语句系列中使用了typeid，则应该考虑使用虚函数和dynamic_cast.

RTTI的介绍和使用

原文：https://www.cnblogs.com/sunyichao/p/14353355.html