C++基础#21：C++中的RTTI机制之typeid

我不是女神ヾ 2023-10-17 08:43 100阅读 0赞

#### 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_dynamic_cast]

[C++中的RTTI机制之typeid][C_RTTI_typeid]

[C++中的静态强制static\_cast][C_static_cast]

[C++中的reinterpret\_cast数据类型转换][C_reinterpret_cast]

[C++中的const\_cast数据类型转换][C_const_cast]

#### 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。**

--------------------

[C_dynamic_cast]: https://blog.csdn.net/liranke/article/details/5145787
[C_RTTI_typeid]: https://blog.csdn.net/liranke/article/details/5247935
[C_static_cast]: https://blog.csdn.net/liranke/article/details/5295133
[C_reinterpret_cast]: https://blog.csdn.net/liranke/article/details/5297087
[C_const_cast]: https://blog.csdn.net/liranke/article/details/5423378