c++RTTI

介绍

1.RTTI是运行阶段类型识别的简称。这是新添加到c++中的特性之一。

2.用途：假设有一个类层次结构，其中的类都是从同一个基类派生而来的，则可以让基类指针指向其中任何一个类的对象。这样就可以调用这些函数：处理信息后，选择哪个类，并创建这种类型的对象，然后返回它的地址，而该地址可以被赋给基类指针。如何知道指针指向的是那种对象呢？

在了解答案前，应考虑为何要知道类型。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拥有的虚函数，则并不希望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，也可能是出于调式目的，想知道生成对象的类型。RTTI提供解决方案。

RTTI的工作原理

c++有3个支持RTTI的元素

1. 如果可能的话，dynameic_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，该运算符返回0-空指针。
2. typeid运算符返回一个指出对象的类型的值。
3. type_info结构存储了有关特定类型的信息。

只能将RTTI用于包含虚函数的类层次结构，原因在于只有对于这种类层次结构，才应该将派生对象的地址赋给基类指针。

注：RTTI只适用于包含虚函数的类。

dynamic_cast运算符

dynamic_cast运算符是最常用的RTTI组件，作用：安全地将对象的地址赋给特定类型的指针。例：

class Grand{
   //虚函数}；
class Superb:public Grand{
   ...};
class Magnificent:public Superb{
   ...};

假设有下面的指针：

Grand * pg =new Grand;
Grand * ps = new Superb;
Grand * pm = new Magnificent;

最后，对于下面的类型转换：

Magnificent * p1 = (Magnificent *) pm;//安全;将Magnificent类型的指针指向类型为Magnificent的对象
Magnificent *  p2=(Magnificent *) pg;//不安全;将基数对象Grand的地址赋给派生类Magnificent指针。例如：Magnificent中可能包含一些Grand对象没有的数据成员
Superb * p3= (Magnificent *) pm;//安全，将派生对象的地址赋给基类指针。即公有派生确保Magnificent对象同时也是Superb对象（直接基类）和一个Grand（间接基类）。

1. 只有指针类型与对象的类型（或对象的直接或间接基类的类型）相同的类型转换才一定是安全的。

2. 虚函数确保了将三种指针中的任何一种指向Magnificent对象时，都将调用Magnificent方法。

3. 相比指针指向得是那种类型的对象，类型转换是否安全更通用，也更有用。

4. 通常想知道类型的原因在于：知道类型后，就知道调用特定的方法是否安全，要调用方法，类型并不一定要完全匹配，而是定义了方法的虚拟版本的基类类型。
   例：
   dynamic_cast的语法：

Superb * pm = dynamic_cast<Superb *>(pg);

指针pg的类型是否可被安全地转换为Superb*?如果可以，运算符将返回对象的地址，否则返回一个空指针。

注：如果指向的对象（*pt）的类型为Type或者是从Type直接或间接派生而来的类型，则下面的表达式将指针pt转换为Type类型的指针：

dynamic_cast<Type *>(pt)

否则，结果为0，即空指针。

例：

#include <iostream>
#include<cstdlib>
#include<ctime>
using namespace std;
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()