66 - C++中的类型识别

---- 整理自狄泰软件唐佐林老师课程

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

这个时候就会出现问题：（由于 赋值兼容性原则 ）没法通过一个父类指针判断指向的是父类对象还是子类对象

• 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

1.1 问题

C++中如何得到 动态类型 ？

1.2 解决方案：利用 多态

• 在基类中定义虚函数返回具体的类型信息
• 所有的派生类都必须实现类型相关的虚函数
• 每个类中的类型虚函数都需要不同的实现

1.3 编程实验：动态类型识别

#include 
#include 

using namespace std;

class Base
{
public:
    virtual string type()
    {
        return "Base";
    }
};

class Derived : public Base
{
public:
    string type()
    {
        return "Derived";
    }
    
    void printf()
    {
        cout << "I'm a Derived." << endl;
    }
};

class Child : public Base
{
public:
    string type()
    {
        return "Child";
    }
};

void test(Base* b)
{
    /* 危险的转换方式 */
    // Derived* d = static_cast(b);
    
    if( b->type() == "Derived" )
    {
        Derived* d = static_cast<Derived*>(b);
        
        d->printf();
    }
    
    // cout << dynamic_cast(b) << endl;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    Base b;
    Derived d;
    Child c;
    
    test(&b);
    test(&d);
    test(&c);
    
    return 0;
}
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向上/向下转换可参看 55 - 经典问题解析四（动态内存分配&虚函数&继承中的强制类型转换）

1.4 多态解决方案的缺陷

• 必须从基类开始提供类型虚函数
• 所有的派生类都必须重写类型虚函数
• 每个派生类的类型名必须唯一

1.5 类型识别关键字

• 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

1.5.1 typeid关键字的使用

int i = 0;			
const type_info& tiv = typeid(i);			
const type_info& tii = typeid(int);	
cout << (tiv == tii) << endl;	
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1.5.2 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

1.5.3 编程实验：typeid类型识别

#include 
#include 
#include 

using namespace std;

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

class Derived : public Base
{
public:
    void printf()
    {
        cout << "I'm a Derived." << endl;
    }
};

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

int main(int argc, char *argv[])
{
    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;
}
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2. 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