C++的RTTI機制的了解，typeid和dynamic_cast<>

RTTI全名叫run time type identification，在運作時進行類型檢查/辨認，他能完成一些虛函數解決不了的問題

其應用場景舉例：

假設父類A定義了一些虛函數作為藍圖，衆多子類B、C、D、E·····都繼承了A，父類中的虛函數不可能囊括子類的所有行為，這些子類總會有一些獨有的派生行為，如果我們想要用父類指針指向衆多子類的衆多對象，打算用這個父類指針周遊這些對象，那麼我們用這個父類指針隻能調到衆多子類對象中共有的成員/方法，因為我們我們的周遊過程使用的是父類A指針，當我們想調用B、C、D、E等的獨有派生成員/方法，怎麼辦呢？當然是把A指針分别轉為B、C、D、E···的指針，那麼問題來了，我們怎麼知道要把A指針轉為B指針、還是C指針、還是D指針··呢？B、C、D、E··的對象傳入時是用的A指針，這沒問題，但是傳進來以後再轉回原先的類型就難了。

RTTI就用于解決這一問題，靠的是兩個運算符：typeid和dynamic_cast<>。

有了這兩個運算符，上述問題就解決了：

（1）使用typeid來解決，舉例

B b1,b2,b3;
C c1,c2;
D d1,d2;
A *pA[20];    
pA[0]=&b1; pA[1]=&b2; pA[2]=&b3; 
pA[3]=&c1; pA[4]=&c2; 
pA[5]=&d1; pA[6]=&d2; 
for(int i=0;i<7;i++)
{
    if(  typeid(*pA[i])  ==   typeid(B)  )
    {
        B *pb = static_cast<B*>(pA[i]);
        do_some_B(pb);//做一些B類獨有的行為
    }
    if(  typeid(*pA[i])  ==   typeid(C)  )
    {
        C *pC = static_cast<C*>(pA[i]);
        do_some_C(pC);//做一些C類獨有的行為
    }
	````//其他代碼	
}
           

typeid的使用方法類似于sizeof，參數既可以是類型，也可以是執行個體。

由上述例子看出typeid雖然在一定程度上解決了上述問題，但它仍有不足，繼續以上問題：假設又有一個類BB，繼承了類B，BB的對象顯然是擁有B的public方法的，如果在上述代碼基礎上增加一部分:

B b1,b2,b3;
C c1,c2;
D d1,d2;
BB bb1,bb2;
A *pA[20];    
pA[0]=&b1; pA[1]=&b2; pA[2]=&b3; 
pA[3]=&c1; pA[4]=&c2; 
pA[5]=&d1; pA[6]=&d2; 
pA[7]=&bb1; pA[8]=&bb2; 

for(int i=0;i<9;i++)
{
    if(  typeid(*pA[i])  ==   typeid(B)  )
    {
        B *pb = static_cast<B*>(pA[i]);
        do_some_B(pb);//做一些B類獨有的行為
        //BB的對象bb1、bb2的typeid是BB，不是B，故無法進入該if，但我們期望他們能進入該if，因為他們明明擁有B類的獨有行為
    }
    if(  typeid(*pA[i])  ==   typeid(C)  )
    {
        C *pC = static_cast<C*>(pA[i]);
        do_some_C(pC);//做一些C類獨有的行為
    }
    if(  typeid(*pA[i])  ==   typeid(BB)  )
    {//bb1、bb2會進入這個if，
        C *pBB = static_cast<BB*>(pA[i]);
        do_some_BB(pBB);//做一些BB類獨有的行為，但是因為BB有B的方法，do_some_BB的功能與上面第一條if的功能會存在重複
    }
	````//其他代碼	
}
           

這裡注釋的比較清楚了，在上述應用情境中，使用typeid仍然不爽，對于這種情景，可以使用dynamic_cast<>運算符來解決，這個運算符在上一篇博文中已經記錄過了，這裡再次複習一下

（2）使用dynamic_cast<>運算符來解決，舉例

把上面代碼的第一條if語句改為：

if(  NULL != dynamic_cast<B*>(pA[i])  )
    {//B和BB的對象b1、b2、bb1、bb2都可以進入該if進行處理
        B *pb = static_cast<B*>pA[i];
        do_some_B(pb);//做一些B類獨有的行為，更近一步做一些BB類獨有的行為
    }
           

或者改為：

try
{
    if( B &rB = dynamic_cast<B&>(*pA[i])  )
    {//B和BB的對象b1、b2、bb1、bb2都可以進入該if進行處理
        do_some_B(rB);//做一些B類獨有的行為       
    }
}
catch(std::bad_cast&)//轉換失敗的異常
{
    //彈出提示，或者跳過
}
           

這兩種方法都可以，不同的是，指針轉換失敗會傳回NULL，而引用轉換失敗會抛出異常，相比來說，還是檢查指針失敗較為簡潔，個人更傾向于第一種。