RTTI in C++

RTTI(Runtime Type Identification/Information)

如果要实现运行时的RTTI，必须在类中加入一些唯一识别信息，静态成员变量则提供了这样一种方法。对于类而言，静态成员的地址信息是唯一确定的，这样就可以设计一种实现RTTI的方法。

1. typeid and dynamic_cast

标准C++中定义了type_info这个类用来表示对象的类型信息，同时增加了typeid运算符来取得类型信息。typeid()以一个对象或者类型名作为参数，返回一个匹配的const type_info对象来表明对象的确切类型。type_info常用的3个成员函数为operator ==()、operator !=()和name()，请参考标准头文件<typeinfo>。

对于“Class obj;”而言，typeid(obj)返回一个type_info对象的引用，而typeid(Class)返回一个type_info对象。

在多态类型（即带virtual函数的类）中，typeid()可以实现类似virtual函数动态绑定的功能，此时可以将typeid()看作是一个virtual函数。

除多态类型外，typeid()同样可以用来获得非多态类型对象和基本数据类型对象的类型信息。

注：typeid只能取得类型信息，而无法检查类间的继承关系，虽然它有类似虚函数动态绑定的功能。typeid的功能和下面讲述的RUNTIME_CLASS宏、GetRuntimeClass()函数在原理上类似。

如果要判断类之间的继承关系，则需要用到dynamic_cast<>这个算符。dynamic_cast实现类似下面提到的IsDerivedFrom()这个函数的功能。

2. RTTI in MFC

MFC中的RTTI实现方法和标准C++中应该是类似的，但MFC比C++标准中引入RTTI的时间要早，所以MFC提供了自己的一套方式。这里有一个模拟，比MFC中提供的要简单一些。（暂不提供一步步的设计过程，以后再加。）

补充：CRuntimeClass只是用来表示类型信息，而不是运行时类型信息（RTTI），将类继承关系中的各个CRuntimeClass对象组织起来，并使用IsDerivedFrom函数来判断继承关系，才是实现RTTI的核心所在。

#include <iostream><br />using namespace std;</p> <p>#define RUNTIME_CLASS(class_name) /<br /> (CRuntimeClass*)(&class_name::rtc##class_name)</p> <p>#define DECLARE_DYNAMIC(class_name) /<br />public: /<br /> virtual CRuntimeClass* GetRuntimeClass() const; /<br /> static const CRuntimeClass rtc##class_name;</p> <p>#define IMPLEMENT_DYNAMIC(class_name, base_class_name) /<br />const CRuntimeClass class_name::rtc##class_name = {RUNTIME_CLASS(base_class_name)}; /<br />CRuntimeClass* class_name::GetRuntimeClass() const /<br />{ /<br /> return RUNTIME_CLASS(class_name); /<br />}</p> <p>struct CRuntimeClass<br />{<br /> CRuntimeClass *m_pBase;</p> <p> bool IsDerivedFrom(const CRuntimeClass *pBaseClass) const;<br />};</p> <p>bool CRuntimeClass::IsDerivedFrom(const CRuntimeClass *pBaseClass) const<br />{<br /> if (pBaseClass == NULL)<br /> return false;</p> <p> CRuntimeClass *pClass = (CRuntimeClass*)this;<br /> while (pClass != NULL)<br /> {<br /> if (pClass == pBaseClass)<br /> return true;</p> <p> pClass = pClass->m_pBase;<br /> }</p> <p> return false;<br />}</p> <p>class CObject<br />{<br /> DECLARE_DYNAMIC(CObject)</p> <p>public:<br /> virtual ~CObject() {}</p> <p> bool IsKindOf(const CRuntimeClass *pClass) const;<br />};</p> <p>const CRuntimeClass CObject::rtcCObject = {NULL};</p> <p>CRuntimeClass* CObject::GetRuntimeClass() const<br />{<br /> return RUNTIME_CLASS(CObject);<br />}</p> <p>bool CObject::IsKindOf(const CRuntimeClass *pClass) const<br />{<br /> CRuntimeClass *pClassThis = GetRuntimeClass();</p> <p> return pClassThis->IsDerivedFrom(pClass);<br />}</p> <p>class CVehicle: public CObject<br />{<br /> DECLARE_DYNAMIC(CVehicle)</p> <p>public:<br /> virtual ~CVehicle() {}<br />};</p> <p>IMPLEMENT_DYNAMIC(CVehicle, CObject)</p> <p>class CAnimal: public CObject<br />{<br /> DECLARE_DYNAMIC(CAnimal)</p> <p>public:<br /> virtual ~CAnimal() {}<br />};</p> <p>IMPLEMENT_DYNAMIC(CAnimal, CObject)</p> <p>void Identify1(CObject *pObj)<br />{</p> <p> if (pObj->GetRuntimeClass() == RUNTIME_CLASS(CVehicle))<br /> {<br /> cout << "This is a CVehicle object !" << endl;<br /> return;<br /> }</p> <p> if (pObj->GetRuntimeClass() == RUNTIME_CLASS(CAnimal))<br /> {<br /> cout << "This is a CAnimal object !" << endl;<br /> return;<br /> }</p> <p> cout << "Unknown object !" << endl;<br />}</p> <p>void Identify2(CObject *pObj)<br />{</p> <p> if (pObj->IsKindOf(RUNTIME_CLASS(CVehicle)))<br /> {<br /> cout << "This is a CVehicle derived object !" << endl;<br /> return;<br /> }</p> <p> if (pObj->IsKindOf(RUNTIME_CLASS(CAnimal)))<br /> {<br /> cout << "This is a CAnimal derived object !" << endl;<br /> return;<br /> }</p> <p> cout << "Unknown object !" << endl;<br />}</p> <p>int main(void)<br />{</p> <p> CVehicle vehicle;<br /> CAnimal animal;</p> <p> Identify1(&vehicle);<br /> Identify1(&animal);</p> <p> Identify2(&vehicle);<br /> Identify2(&animal);</p> <p> return 0;<br />}<br /> 

两种实现方式的对比：