说说MFC中CRuntimeClass和CObject之间的那点事

说说MFC中CRuntimeClass和CObject之间的那点事

说说MFC中CRuntimeClass和CObject之间的那点事 
MSDN曰：对于MFC中每个从CObject派生的类来说，都有一个相关的CRuntimeClass结构体，在程序运行时可以访问该结构体来获取对象及其基类的信息。
CRuntimeClass是一个结构体，并且其本身并没有基类。
在运行时确定一个对象的类型是很重要的，尤其是在做类型检查时；而c ++ 语言本身并不支持运行时类信息。
CObject和CRuntimeClass是MFC中两个非常重要的类 / 结构,绝大部分MFC类都是以CObject做为基类， CRuntimeClass结构同CObject密不可分，了解它们对于深入理解MFC具有重要意义。 
CRuntimeClass 的定义如下：
struct  CRuntimeClass  
{  
     //  Attributes  
    LPCSTR m_lpszClassName;       // 类名，一般是指包含CRuntimeClass对象的类的名称  
     int  m_nObjectSize;                // 包含CRuntimeClass对象的类sizeof的大小，不包括它分配的内存  
    UINT m_wSchema;                //  schema number of the loaded class  
    CObject *  (PASCAL *  m_pfnCreateObject)();  //  NULL => abstract class 指向一个建立实例的构造函数  
#ifdef _AFXDLL  
    CRuntimeClass *  (PASCAL *  m_pfnGetBaseClass)();  
#else   
    CRuntimeClass *  m_pBaseClass;  // m_pBaseClass的指针(函数)是MFC运行时确定类层次的关键，它一个简单的单向链表  
#endif   
     //  Operations  
     // 这个函数给予CObject 派生类运行时动态建立的能力  
    CObject *  CreateObject();  
     // 这个函数使用 m_pBaseClass或 m_pfnGetBaseClass遍历整个类层次确定是否pBaseClass指向的类是基类，  
     // 使用它可以判断某类是否是从pBaseClass指向的类在派生来。  
    BOOL IsDerivedFrom( const  CRuntimeClass *  pBaseClass)  const ;  
     //  Implementation  
     void  Store(CArchive &  ar)  const ;  
     static  CRuntimeClass *  PASCAL Load(CArchive &  ar, UINT *  pwSchemaNum);  
     //  单向链表，每个类的CRuntimeClass结构体对象的 m_pNextClass 都指向其直接基类的CRuntimeClass结构体对象  
     //  这一点可以在IMPLEMENT_RUNTIMECLASS 宏定义中看到  
    CRuntimeClass *  m_pNextClass;  //  linked list of registered classes  
}; 

二、CObject类
CObject是MFC类的大多数类的基类，主要是通过它实现：
( 1 )、运行类信息；
( 2 )、序列化；
( 3 )、对象诊断输出；
( 4 )、同集合类相兼容；

运行时类信息:
注意：要想使用CRuntimeClass结构得到运行时类信息，你必须在你的类中包括DECLARE_DYNAMIC / IMPLEMENT_DYNAMIC、 DECLARE_DYNCREATE / IMPLEMENT_DYNCREATE或DECLARE_SERIAL / IMPLEMENT_SERIAL。但你的类必须是从CObject派生的才能使用这些宏， 因为通过DECLARE_DYNAMIC将定义一个实现如下的函数: 
CRuntimeClass *  PASCAL B::_GetBaseClass()
{ 
     return  RUNTIME_CLASS(base_name); 
}
其中的RUNTIME_CLASS是这样定义的 
  #define  RUNTIME_CLASS( class_name ) \  
(CRuntimeClass  * )( & class_name:: class ##class_name); 
即得到类中的CRuntimeClass对象指针，显而易见，如果没有基类你用IMPLEMENT_DYNAMIC时将得到一个编译错误。 除非你象CObject一样不用DECLARE_DYNAMIC而定义和实现了这些函数，CObject中的GetBaseClass只是简单的返回NULL。 实际的DECLARE_DYNAMIC在afx.h中声明如下： 

#define  DECLARE_DYNAMIC(classname) \  
protected : \  
             static  CRuntimeClass *  PASCAL _GetBaseClass(); \  
public : \  
          //  为使用DECLARE_DYNAMI宏的类声明一个静态CRuntimeClass对象，并且指定其名字为“class” + “class_name”  
          // ##class_name 在预处理阶段会被自动翻译为后面class_name  
          static   const  AFX_DATA CRuntimeClass  class ##class_name; \  
          virtual  CRuntimeClass *  GetRuntimeClass()  const ; \ 

IMPLEMENT_DYNAMIC在afx.h中定义如下： 
#define  IMPLEMENT_DYNAMIC(class_name, base_class_name) \  
         IMPLEMENT_RUNTIMECLASS(class_name, base_class_name,  0xFFFF , NULL)  
#define  IMPLEMENT_RUNTIMECLASS(class_name, base_class_name, wSchema, pfnNew) \  
         CRuntimeClass *  PASCAL class_name::_GetBaseClass() \  
{  return  RUNTIME_CLASS(base_class_name); } \  

//  初始化类class_name的CRuntimeClass静态变量，注意与CRuntimeClass结构体的定义对应观察：  
//  其m_pNextClass被赋值为&class_name::_GetBaseClass，而_GetBaseClass的定义如上，其直接返回  
//  了基类的CRuntimeClass变量，这与上面对 m_pNextClass的解释吻合。  
AFX_COMDAT  const  AFX_DATADEF CRuntimeClass class_name:: class ##class_name  =  { \  
#class_name,  sizeof ( class  class_name), wSchema, pfnNew, \  
& class_name::_GetBaseClass, NULL }; \  
// 重写GetRuntimeClass虚函数，这个函数最初的定义在CObject中，重写后，将返回子类自己的GetRuntimeClass变量  
CRuntimeClass *  class_name::GetRuntimeClass()  const  \  
{  return  RUNTIME_CLASS(class_name); } \ 

总而言之，DECLARE_DYNAMIC（用于类的定义体中）与 IMPLEMENT_RUNTIMECLASS（用于类的实现文件中）这两个宏，主要就是在预处理阶段自动生成（更准确说应该是宏翻译转换）用于类运行时检查的函数和变量，主要包括获取其基类的CRuntimeClass变量的函数_GetBaseClass，类本身的CRuntimeClass静态变量定义，同时将类本身的CRuntimeClass静态变量与其基类的CRuntimeClass静态变量绑定起来，使得子类的该变量可以直接访问到基类的变量，并且这种绑定是从子类到其基类递归进行的。在运行时判断类信息时，就可以通过类的CRuntimeClass静态变量来进行对比，从而判断出该类是否是相应的类型，这便是CObject中接口函数IsKindOf函数的作用，其实现类似于下面的过程：
BOOL CObject::IsKindOf( const  CRuntimeClass  * pClass)  const  
{  
    CRuntimeClass  * pClassThis  =  GetRuntimeClass();  
     while  (pClassThis  !=  NULL)  
    {  
         //  检查CRuntimeClass静态变量是否相同，若相同，则表示所检查的pClass是对的 
     if  (pClassThis  ==  pClass)  
        {  
             return  TRUE;  
        }  
        pClassThis  =  pClassThis -> m_pBaseClass;  
    }  
     return  FALSE;  
} 
其中的
CRuntimeClass *  GetRuntimeClass()  const ;
被定义为虚函数，以完成在类层次上的重载。 这也是MFC利用多态实现运行时动态类信息的方法。
另外两个DECLARE_DYNCREATE和DECLARE_SERIAL类似。只不过它们多定义和实现了一些函数，对于使用DECLARE_DYNCREATE 要注意的是类必须要有一个无参数的缺省构造函数，因为在DECLARE_DYNCREATE中定义了一个CreateObject函数 用以在动态的建立对象，它只是一条简单的return  new  class_name。
我们先来看一下序列化：
，CObject实现这些功能绝大部分是通过它里面的CRuntimeClass对象classObject实现的, 
CObject不支持多重继承，即表示以CObject为基类的类层次中只能有一个CObject基类。
之所以会这样，就是因为CRuntimeClass对象的成员m_pBaseClass的关系。因为它只是一个单链表。
以下是它在afx.h中的定义： 
//  class CObject is the root of all compliant objects  
#ifdef _AFXDLL  
class  CObject  
#else   
class  AFX_NOVTABLE CObject  
#endif   
{  
public :  
     //  Object model (types, destruction, allocation)  
     virtual  CRuntimeClass *  GetRuntimeClass()  const ;   
     //  上面的函数的实现只是很简单的return RUNTIME_CLASS(classObject);  
     virtual   ~ CObject();  //  virtual destructors are necessary  
     //  Diagnostic allocations  
     void *  PASCAL  operator   new (size_t nSize);  
     void *  PASCAL  operator   new (size_t,  void *  p);  
     void  PASCAL  operator  delete( void *  p);  
#if  _MSC_VER >= 1200  
     void  PASCAL  operator  delete( void *  p,  void *  pPlace);  
#endif   
#if  defined(_DEBUG) && !defined(_AFX_NO_DEBUG_CRT)  
     //  for file name/line number tracking using DEBUG_NEW  
     void *  PASCAL  operator   new (size_t nSize, LPCSTR lpszFileName,  int  nLine);  
#if  _MSC_VER >= 1200  
     void  PASCAL  operator  delete( void   * p, LPCSTR lpszFileName,  int  nLine);  
#endif   
#endif   
     //  Disable the copy constructor and assignment by default so you will get  
     //  compiler errors instead of unexpected behaviour if you pass objects  
     //  by value or assign objects.  
protected :  
    CObject();  
private :  
    CObject( const  CObject &  objectSrc);  //  no implementation  
     void   operator = ( const  CObject &  objectSrc);  //  no implementation  
     //  Attributes  
public :  
    BOOL IsSerializable()  const ;  //  对对象进行序列化  
    BOOL IsKindOf( const  CRuntimeClass *  pClass)  const ;  // 判是否是  
     //  Overridables  
     virtual   void  Serialize(CArchive &  ar);  
#if  defined(_DEBUG) || defined(_AFXDLL)  
     //  Diagnostic Support  
     virtual   void  AssertValid()  const ;  
     virtual   void  Dump(CDumpContext &  dc)  const ;  
#endif   
     //  Implementation  
public :  
     static   const  AFX_DATA CRuntimeClass classCObject;  
#ifdef _AFXDLL  
     static  CRuntimeClass *  PASCAL _GetBaseClass();  
#endif   
};