C++RTTI(运行时类型识别)介绍

介绍

RTTI（Run-Time Type Information）是C++中的一个重要特性，它允许在运行时获取类型信息。

RTTI提供了两个主要的操作：dynamic_cast和typeid。这些操作在运行时检查类型，允许我们在运行时决定如何处理对象。

dynamic_cast

dynamic_cast主要用于进行安全的类继承体系中的向下转型和侧向转型。如果转换不可能进行，它会返回空指针（对于指针类型）或者抛出一个异常（对于引用类型）。

Base* b = new Derived();
Derived* d = dynamic_cast<Derived*>(b);  // d points to a Derived
if (d != nullptr) {
    // The cast is safe, so we can use d
}

typeid

typeid返回一个type_info对象，这个对象封装了关于数据类型的信息。你可以使用type_info的name()成员函数来获取类型的名字，或者使用type_info的before()和hash_code()成员函数来对类型进行比较。

Base* b = new Derived();
const type_info& t = typeid(*b);
cout << "b points to an instance of " << t.name() << '\n';

type_info对象定义代码

class type_info {
public:
 #if _HAS_CPP0X
	size_t hash_code() const _THROW0()
		{	// hash name() to size_t value by pseudorandomizing transform
		const char *_Keyval = name();
		size_t _Val = 2166136261U;
		size_t _First = 0;
		size_t _Last = _CSTD strlen(_Keyval);
		size_t _Stride = 1 + _Last / 10;

		for(; _First < _Last; _First += _Stride)
			_Val = 16777619U * _Val ^ (size_t)_Keyval[_First];
		return (_Val);
		}
 #endif /* _HAS_CPP0X */

    #ifdef _M_CEE
    [System::Security::SecurityCritical]
    #endif
    virtual ~type_info();
    _CRTIMP_PURE bool __CLR_OR_THIS_CALL operator==(const type_info& _Rhs) const;
    _CRTIMP_PURE bool __CLR_OR_THIS_CALL operator!=(const type_info& _Rhs) const;
    _CRTIMP_PURE int __CLR_OR_THIS_CALL before(const type_info& _Rhs) const;
    _CRTIMP_PURE const char* __CLR_OR_THIS_CALL name(__type_info_node* __ptype_info_node = &__type_info_root_node) const;
    _CRTIMP_PURE const char* __CLR_OR_THIS_CALL raw_name() const;
private:
    void *_M_data;
    char _M_d_name[1];
    __CLR_OR_THIS_CALL type_info(const type_info& _Rhs);
    type_info& __CLR_OR_THIS_CALL operator=(const type_info& _Rhs);
    _CRTIMP_PURE static const char *__CLRCALL_OR_CDECL _Name_base(const type_info *,__type_info_node* __ptype_info_node);
    _CRTIMP_PURE static void __CLRCALL_OR_CDECL _Type_info_dtor(type_info *);
};

总结

RTTI可能会增加程序的运行时开销，并且在某些情况下（例如，当你有严格的性能要求，或者你正在编写需要尽可能减少内存使用的嵌入式代码时），你可能需要禁用它。在编译C++代码时，可以通过编译器选项来禁用RTTI。在g++和clang++中，这个选项是-fno-rtti。虽然RTTI是一个强大的工具，它使得C++更加灵活，但是也需要谨慎使用，以防止滥用带来的性能问题和设计复杂性。