第五讲——运行类型识别.ppt

第五讲 运行时类型识别 RTTI的概念 RTTI的两种使用方法 合理使用RTTI 1989年，由于异常处理的引入，C++必须具有运行时类型识别能力，于是导致了 RTTI 机制的诞生。RTTI 机制不仅满足了异常处理的需要，还解决了虚函数的难题。 “有了RTTI 机制之后，系统就能在运行时查询一个多态指针或引用指向的具体对象的类型了。”（Lippman 语） RTTI 机制的核心：typeid 运算符 在上例中，shape接口部分的虚函数是draw(),其目的就是让用户通过一个shape指针来调用draw()，draw()在所有的派生类中都被重新定义。由于它是一个虚函数，所以即使是用一个shape()型的指针来调用它，它仍然会被正确调用。创建一个特定的对象（circle、square、triangle），取其地址并把它映射到shape*（忘掉对象的实际类型），然后在程序的其它地方使用这个匿名指针——这种从多个派生类到基类的映射叫做向上映射。 假如在编程中遇到了特殊的需求，需要知道一个一般指针的准确类型，该怎么办？ 比如，假设允许我们的用户将任一形状变成紫色来表示加亮。用这种方法，他们可以发现屏幕上的所有三角形都被加亮。我们可能自然地想到用虚函数，像TurnColorIfYouAreA ( )，它允许一些种类颜色的枚举型参数和shape::circle、shape::square或shape::triangle参数。 为了解决这种问题，多数类库设计者会把虚函数放在基类中，使运行时返回特定对象的类型信息。我们可能见过一些名字为isA( )和typeOf() 之类的成员函数，这些就是开发商定义的RTTI函数。使用这些函数，当处理一个对象列表时就可以说：“如果这个对象是triangle类的，就把它变成紫色。” 使用typeid 运算符的前提：必须有typeinfo类的支持。 该类为所有的内置类型和多态类型的对象保存了运行时类型信息。它在头文件 typeinfo 中定义的。 常用该类的四个成员函数： 测试两个对象的类型是否相同: bool operator ==(const typeinfo ob)const; bool operator !=(const typeinfo ob)const; 返回被测对象的类型名: const char * name()const; 判断两个对象定义的前后关系： bool before(const typeinfo ob)const; typeid(对象名/类型名) : 返回一个typeinfo类的对象，记录着目标类的类型。 static_cast目标类型(源对象):将对象静态转换为目标类型。 dynamic_cast目标类型(源对象):若源对象与目标类型存在 is - a 关系，则完成转换，否则失败。 ——将父类的指针变为子类的指针。 2. RTTI的两种使用方法: 使用RTTI有两种方法。第一种就像sizeof()，它看上就像一个函数。但实际上它是由编译器实现的。typeid()带有一个参数，它可以是一个对象引用或指针，返回全局typeinfo类的常量对象的一个引用。可以用运算符“= =”和“!=”来互相比较这些对象。也可以用name()来获得类型的名称。注意，如果给typeid()传递一个shape*型参数，它会认为类型为shape*，所以如果想知道一个指针所指对象的精确类型，我们必须逆向引用这个指针。比如，s是个shape* ,那么： cout typeid(*s).name()endl; 将显示出s所指向的对象类型。 为了保持一致性，typeid()也可以用于内部类型，所以下面的表达式结果为true: typeid(47) == typeid(int) typeid(0) == typeid(int) int i; typeid(i) == typeid(int) typeid(i) ==typeid(int*) 可以用typeid 检查基本类型和非多态类型： #include typeinfo #include typeinfo #include typeinfo using namespace std; typedef unsigned int UI