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

void test(Base* b)
{
    Derived *d = static_cast<Derived*>(b);//危险的转换方式
}

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。

问题:C++中如何得到动态类型？

• 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

编程实验

• 动态类型识别

#include <iostream>
#include <string>

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;
}

• 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都必须统一
• C++中提供了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

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

动态类型识别

• 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

编程实验

• typeid类型识别

#include <iostream>
#include <string>
#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;
}

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