C++基础#21：C++中的RTTI机制之typeid

简介：

RTTI，Runtime Type Information，即运行时类型信息，它提供了运行时确定对象类型的方法。

通过RTTI，能够通过基类的指针或引用来检索其所指对象的实际类型。c++通过下面两个操作符提供RTTI。
（1）typeid：返回指针或引用所指对象的实际类型。
（2）dynamic_cast：将基类类型的指针或引用安全的转换为派生类型的指针或引用。
对于带虚函数的类，在运行时执行RTTI操作符，返回动态类型信息；对于其他类型，在编译时执行RTTI，返回静态类型信息。

上以节中，已经介绍了dynamic_cast的用法，本节主要来看typeid的用法。

 数据类型转换系列文章：

C++中的动态强制dynamic_cast

C++中的RTTI机制之typeid

C++中的静态强制static_cast

C++中的reinterpret_cast数据类型转换

C++中的const_cast数据类型转换

typeid的使用举例：

代码例子1：typeid用在普通类型

#include <iostream>
#include <typeinfo>
using namespace std;



int main()
{
     short s1 = 5;
     unsigned ui1 = 20;
     int i1 = 50, i2 = 100;
     char ch1 = 'a';
     wchar_t wch1 = L'b';
     float f1 = 3.14159265f;

     cout<<"typeid name:"<<endl;

     cout<<typeid(s1).name()<<endl;    // s
     cout<<typeid(ui1).name()<<endl;   // j
     cout<<typeid(i1).name()<<endl;    // i
     cout<<typeid(ch1).name()<<endl;   // c
     cout<<typeid(wch1).name()<<endl;  // w
     cout<<typeid(f1).name()<<endl;    // f
     
     cout<<"typeid compare result:"<<endl;

     if (typeid(i1) == typeid(i1)) {
          cout<<"typeid(i1) == typeid(i2)"<<endl; //执行到这个语句（类型相等）
     }else {
          cout<<"typeid(i1) != typeid(i1)"<<endl; 
     }

     if (typeid(s1) == typeid(i1)) {
          cout<<"typeid(s1) == typeid(i1)"<<endl;
     }else {
          cout<<"typeid(s1) != typeid(i1)"<<endl; //执行到这个语句（类型不相等）
     }

     return 0;
}
/*
编译环境：mac os下用g++编译：
MacBook-Pro cpp_stu % g++ typeid_test1.cpp
*/

代码例子2：typeid用在类类型

1） 

#include <iostream>
#include <typeinfo>
using namespace std;

class Base {
public:
    int a;
    virtual void fun1() {cout<<"Base::fun1"<<endl;}
    virtual void fun2() {cout<<"Base::fun2"<<endl;}
    virtual void fun3() {cout<<"Base::fun3"<<endl;}
};

class A {
public:
    int a;
    
};

class Derive : public Base{
public:
    int b;
    void fun2() {cout<<"Derive::fun2"<<endl;}
};

int main()
{
    
     Base b;
     Derive d;
     A a;

     cout<<typeid(b).name()<<endl; // 4Base
     cout<<typeid(d).name()<<endl; // 6Derive
     cout<<typeid(a).name()<<endl; // 1A
     
     cout<<"compare result:"<<endl;

     if (typeid(b) == typeid(d)) {
          cout<<"typeid(b) == typeid(d)"<<endl;
     }else {
          cout<<"typeid(b) != typeid(d)"<<endl; //执行到这个语句
     }

     return 0;
}
/*
编译环境：mac os下用g++编译：
MacBook-Pro cpp_stu % g++ typeid_test2.cpp
*/

运行结果：

4Base

6Derive

1A

compare result:

typeid(b) != typeid(d)

分析：

2）

再看下面的代码：

     Derive d;
     Derive *pD = new Derive();

     cout<<typeid(pD).name()<<endl; // P6Derive

     if (typeid(d) == typeid(pD)) {
          cout<<"typeid(d) == typeid(pD)"<<endl;
     }else {
          cout<<"typeid(pD) != typeid(pD)"<<endl; //执行到这个语句
     }

显然，pD是指针类型，typeid(pD).name()的结果是P6Derive，而不是6Derive。

3）

再看一个例子，把上面的

Derive *pD = new Derive();

改为：

Base *pB = new Derive();， 如下：

     Derive d;
     Base *pB = new Derive();

     cout<<typeid(pB).name()<<endl; // P4Base
     cout<<typeid(*pB).name()<<endl; // 6Derive
     
     cout<<"compare result:"<<endl;

     if (typeid(d) == typeid(*pB)) {
          cout<<"typeid(d) == typeid(*pB)"<<endl; //执行到这个语句
     }else {
          cout<<"typeid(pD) != typeid(*pB)"<<endl; 
     }

运行结果：

P4Base

6Derive

compare result:

typeid(d) == typeid(*pB)

分析：

d和 *pB的类型一样，都是Derive类型。

4）

上面的例子中，Base是虚基类（有虚函数），现在如果我们把Base改为非虚基类，看看typeid的结果如何。代码如下：

#include <iostream>
#include <typeinfo>
using namespace std;

class Base {
public:
    int a;
    void fun1() {cout<<"Base::fun1"<<endl;}
    void fun2() {cout<<"Base::fun2"<<endl;}
    void fun3() {cout<<"Base::fun3"<<endl;}
};

class Derive : public Base{
public:
    int b;
    void fun2() {cout<<"Derive::fun2"<<endl;}
};

int main()
{

     Derive d;
     Base *pB = new Derive();

     cout<<typeid(pB).name()<<endl;  // P4Base
     cout<<typeid(*pB).name()<<endl; // 4Base
     
     cout<<"compare result:"<<endl;

     if (typeid(d) == typeid(*pB)) {
          cout<<"typeid(d) == typeid(*pB)"<<endl;
     }else {
          cout<<"typeid(pD) != typeid(*pB)"<<endl; //执行到这个语句
     }

     return 0;
}
/*
编译环境：mac os下用g++编译：
MacBook-Pro cpp_stu % g++ typeid_test3.cpp
*/

运行结果：

P4Base

4Base

compare result:

typeid(pD) != typeid(*pB)

分析：

Base *pB = new Derive();  

创建的是Derive实例，但是typeid（*p B）的结果是4Base类型，而我们期望的是真正创建的对象的类型，即Derive。

这就是没有将父类定义成虚基类（包含virtual函数）的弊端。

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