使用C++构建最简单的动态类型系统

为了说明动态类型系统和静态类型系统之间的差异和联系，这里简单叙述一下如何使用静态类型系统来构建动态类型系统。这个任务类似于为一门新的语言设计类型系统。所以如果你发现这个动态类型系统类似于你使用过的任何OO系统，请原谅我。应为所有的动态类型系统都是类似的，而且其背后的机理完全相同，只是实现上的差异而已。

 

先列出OO的核心技术，这样在我们设计的时候可以时刻对比我们是不是在这样做。

* 使用类来表达概念

* 使用消息在类之间传递信息

 

我们动态类型系统的期望目标很简单，那就是可以动态添加成员和方法。有了这个，我们就可以实现几乎所有的动态系统的特性了，如不特定消息发送，避免虚函数调用的开销，更简单的函数覆盖实现等等。

 

动态的类型系统，那就意味着运行时我们有一切的类型信息。所有我们需要把类型信息以合适的方式存储起来。在C++中，基础的类型就有十几种，更不要说用户创建的更多类型了。怎么办呢？简单想一下，就明白，我们只要一简单的字符串表达类型即可。不是使用字符串本身的类型，而是使用字符串对象的内容，不同的内容表示不同的类型即可。于是，我们可以说，对象Foo有如下的成员，其类型为“double”，其名字为weight，其值为94.5。可以看到，我们需要三个不同维度的东西来表达一个成员。C++中之需要两个就可以了，类型信息是静态的，编译期会处理。所以，这里的核心是：把类型信息表达为数据。

 

另一方面，C++成员的名字的硬编码的，在执行的时候，这些名字已经被地址替代了。这不是我们想要的，所以，我们要进一步把成员的名字也转变为数据存储起来。这里，名字可以直接映射为字符串。

 

最后就是对应的值。C++中，不同类型的值在地址中有完全不同的表达。在动态系统中如何表达呢？对比上面的例子，可以看到，我们完全可以把值的不同表达转化为字串表达出来。

 

于是，我们可以说，对象Foo的一个成员其类型为“double”，其名字为“weight”，其值为“94.5”。它当然可能有多个成员，所以在C++中，我们