MFC－RTTI

关于RTTI

正如侯杰所说，文档视图是MFC进化为应用程序框架的灵魂，不可否认，这是MFC最为精炒的设计，十多年前数据与表现分离的思想就被应用在这个框架之上。而在文档视图之下，支撑着它的是运行时类型信息(RTTI)。

RTTI允许程序在运行时刻获得类乃至普通类型的信息，这是怎么做到的，其实原理很简单，就是事先将这些信息保存为某种数据结构，保存的工作或由编译器帮你做，或由程序自己完成。程序运行的时候通过某种途径取得这些信息，然后根据这些信息来做运行时判断。

Delphi是一种RTTI非常强的原生语言，通过TypeInfo函数取得类型信息的进入点，然后你就可以判断它是整型还是字符串，是类还是其他的什么东西。如果是类，你可以取得类名，Published段的成员和方法地址，甚至你可以动态设置属性的值。看看它的快速开发环境，以及组件机制，都离不开RTTI的支持。Java和C#就更强了，C#的反射机制允许查询一个类的所有字段，方法属性以及事件。RTTI反映了一种语言的动态性。

那么是否RTTI越强就越好呢，不同的应用领域结论会有所不同，RTTI越强表明你要额外存储的信息就越多，对于上层应用来说当然无关紧要，但对于一些底层的开发，空间效率都是必须仔细考虑的，RTTI反而成了一种负担。

C++几乎是一种全能的语言，它要面对的是各种各样的应用，因而在RTTI这个问题上就不得不慎重行事，因此C++的类型信息仅止于类型的判断，当然你可以扩展，但Bjarne建议尽量少用RTTI。事实上C++背负了太多历史包袱，对很多新特性的支持都是举步维艰的，比如垃圾回收，Bjarne说过：“垃圾回收将使C++不适合做许多底层的工作，而这却正是它的一个设计目标…如果原来就把垃圾回收作为C++的一个有机组件部分，那么C++早就可能成为死胎了。”

回到MFC，它并没有使用C++自带的类型信息，可能是那些类型信息根本不够用，也可能是MFC出来的太早(类型信息在1993年才成为C++的一部分)。MFC自己设计了一套RTTI机制，并用几个宏来简化代码的编写。

MFC的RTTI

MFC中保存类型信息的是一个叫CRuntimeClass的结构体，声明如下：

struct CRuntimeClass

{

//类名

LPCSTR m_lpszClassName;

//类实例大小

int m_nObjectSize;

//是否支持序列化的标志

UINT m_wSchema;

//创建类实例的函数指针

CObject* (PASCAL* m_pfnCreateObject)();

//指向基类的运行时结构

CRuntimeClass* m_pBaseClass;

//创建类实例

CObject* CreateObject();

//判断是否从某个类继承而来

BOOL IsDerivedFrom(const CRuntimeClass* pBaseClass) const;

//序列化支持

void Store(CArchive& ar) const;

static CRuntimeClass* PASCAL Load(CArchive& ar, UINT* pwSchemaNum);

//组成运行时结构链表

CRuntimeClass* m_pNextClass;

};

一个具备类型信息的类都必须生成这个运行时结构，并将它保存为自己的静态成员。这个结构提供了三个方面的支持：

1. 类的基本信息，比如类名，对象尺寸，继承关系等。

你可以轻易判断两个类实例是否属于同一个类，比较m_lpszClassName，或比较类的RuntimeClass成员指针。

你可以通过IsDerivedFrom判断两个类的继承关系，前提是这两个类都生成了相应的RuntimeClass。

2. 动态创建支持，将类的一个静态成员函数保存进m_pBaseClass，而该函数必然要进行New的操作，比如：

CObject* CTest::CreateObject()

{

return new CText;

}

以后我们用pRuntimeClass->CreateObject()来动态创建对象。

3. 序列化支持，这个以后再说。

现在假设有一个CMyMainFrm类需要类型信息，它的声明可能是这样：

class CMyMainFrm : public CFrameWnd

{

public:

//声明一个针对这个类的运行时结构体

static const CRuntimeClass classCMyMainFrm;

//多态支持

virtual CRuntimeClass* GetRuntimeClass() const;

//动态创建支持

static CObject* PASCAL CreateObject();

public:

CMyMainFrm();

};

实现则是这样：

CObject* PASCAL CMyMainFrm::CreateObject()

{

return new CMyMainFrm;

}

const CRuntimeClass CMyMainFrm::classCMyMainFrm = {

"CMyMainFrm",

sizeof(class CMyMainFrm),

0xFFFF,

CMyMainFrm::CreateObject,

(CRuntimeClass*)(&CFrameWnd::classCFrameWnd),

NULL};

CRuntimeClass* CMyMainFrm::GetRuntimeClass() const

{

return (CRuntimeClass*)(&CMyMainFrm::classCMyMainFrm);

}

CMyMainFrm::CMyMainFrm()

{

}

编写这些代码之后，CMyMainFrm便具备了类型信息，以后通过GetRuntimeClass取得运行时结构就可以在运行时做一些事情了。

与消息映射一样， 每一个类都要写这一堆代码实在是麻烦，使用宏简化一下吧，于是有了DECLARE_DYNCREATE 和IMPLEMENT_DYNCREATE宏；有些类可能只需要基本的类型判断，而不需要动态创建，于是有了DECLARE_DYNAMIC和IMPLEMENT_DYNAMIC宏；有些类还需要序列化的能力，于是有了DECLARE_SERIAL和IMPLEMENT_SERIAL。

其中SERIAL包括DYNCREATE，DYNCREATE包括DYNAMIC，总结起来如下表所示：

宏	说明
DECLARE_DYNAMI IMPLEMENT_DYNAMIC	基本类信息判断
DECLARE_DYNCREATE IMPLEMENT_DYNCREATE	基本类信息判断 动态创建
DECLARE_SERIAL IMPLEMENT_SERIAL	基本类信息判断 动态创建 序列化支持

以DYNCREATE为例，CMyMainFrm的声明和实现变成下面这样子：

class CMyMainFrm : public CFrameWnd

{

DECLARE_DYNCREATE(CMyMainFrm)

public:

CMyMainFrm();

};

IMPLEMENT_DYNCREATE(CMyMainFrm, CFrameWnd)

CMyMainFrm::CMyMainFrm()

{

}

类型信息使MFC有了一定的动态性，但这种动态性是受到限制的，要达到快速开发的级别仍然很难。不过有它的辅助已经可以完成很多高级的设计工作，比如文档视图，而这将是后面的主题。