C++解析(29)：类型识别

0.目录

1.类型识别

2.动态类型识别

3.类型识别关键字

4.小结

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

2.动态类型识别

C++如何得到动态类型？

解决方案——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

示例——利用多态动态类型识别：

#include <iostream>

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<Derived*>(b);
    
    if( b->type() == "Derived" )
    {
        Derived* d = static_cast<Derived*>(b);
        
        d->printf();
    }
    
    // cout << dynamic_cast<Derived*>(b) << endl;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    Base b;
    Derived d;
    Child c;
    
    test(&b);
    test(&d);
    test(&c);
    
    return 0;
}

运行结果为：

[root@bogon Desktop]# g++ test.cpp
[root@bogon Desktop]# ./a.out 
I'm a Derived.

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

3.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

typeid关键字的使用：

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：
  1. 不存在虚函数表——返回静态类型信息
  2. 存在虚函数表——返回动态类型信息

示例——typeid动态类型识别：

#include <iostream>
#include <typeinfo>

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;
}

运行结果为：

[root@bogon Desktop]# g++ test.cpp
[root@bogon Desktop]# ./a.out 
1
4Base
7Derived

typeid在不同的编译器下行为不一样（也就是说打印出来的类型名是不一样的）。

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