66_C++中的类型识别

1. 类型识别

在面向对象中可能出现下面的情况：

• 基类指针指向子类对象
• 基类引用成为子类对象的别名
  
  
• 静态类型 — 变量(对象)自身的类型
• 动态类型 — 指针(引用)所指向对象的实际类型
  
  
  
  基类指针是否可以强制类型转换为子类指针取决于动态类型。

问题：C++中如何得到动态类型？？？
方法一：利用多态
(1) 在基类中定义虚函数返回具体的类型信息
(2) 所有的派生类都必须实现类型相关的虚函数
(3) 每个类中的类型虚函数都需要不同的实现

编程说明：动态类型识别

#include 
#include 

using namespace std;

class Base
{
public:
    virtual string type()
    {
        return "Base";
    }
    virtual void print()
    {
        cout << "I am a Base!!!" << endl;
    }
};

class Derived : public Base
{
public:
    string type()
    {
        return "Derived";
    }
    void print()
    {
        cout << "I am a Derived!!!" << endl;
    }
};

class Child : public Base
{
public:
    string type()
    {
        return "Child";
    }
    void print()
    {
        cout << "I am a Child!!!" << endl;
    }
};

void Func(Base* b)
{
    if( b->type() == "Derived" )
    {
        Derived* d = static_cast(b);
        b->print();
    }
}

int main()
{
    Base b;
    Derived d;
    Child c;
    
    Func(&b);
    Func(&d);
    Func(&c);   
    
    return 0;
}

输出结果：

I am a Derived!!!

总结：多态解决方案的缺陷
(1) 必须从基类开始提供类型虚函数
(2) 所有的派生类都必须重写类型虚函数
(3) 每个派生类的类型名必须唯一

3. 类型识别关键字——typeid

(1) C++提供了typeid关键字用于获取类型信息

• typeid关键字返回对应参数的类型信息
• typeid返回一个type_info类对象
• 当typeid的参数为NULL时将抛出异常

(2) typeid关键字的使用：

#include 
#include 
#include     // 注意要包含头文件

using namespace std;

int main()
{
    int i = 0;
    
    const type_info& tiv = typeid(i);
    const type_info& tii = typeid(int);
    
    cout << (tiv == tii) << endl;
    
    return 0;
}

(3) typeid的注意事项

• 当参数为类型时：返回静态类型信息
• 当参数为变量时：
  • 不存在虚函数表——返回静态类型信息
  • 存在虚函数表——返回动态类型信息

编程说明：typeid类型识别

#include 
#include 
#include 

using namespace std;

class Base
{
public:
    virtual ~Base()
    {
    }
};

class Derived : public Base
{
public:
    void print()
    {
        cout << "I am a Derived!!!" << endl;
    }
    ~Derived()
    {
    }
};

void test(Base* b)
{
    const type_info& tb = typeid(*b);
    
    cout << "tb.name() : " << tb.name() << endl;
}

int main()
{
    int i = 0;
    
    const type_info& tiv = typeid(i);
    const type_info& tii = typeid(int);
    
    cout << (tiv == tii) << endl;
    
    Base b;
    Derived d;
    
    test(&b);
    test(&d);
    
    return 0;
}

输出结果

1
tb.name() : 4Base
tb.name() : 7Derived

注意：不同的编译器对typeid内部实现是不同的。

4. 小结

• C++中有静态类型和动态类型的概念
• 利用多态能够实现对象的动态类型识别
• typeid是专用于类型识别的关键字
• typeid能够返回对象的动态类型信息