對於C+的RTTI機制的初步思考

首先，很不好意思的說明，我還正在看C++ language programming，但還沒有看到關於RTTI的章節。另外，我也很少使用C++ RTTI的特性。所以對RTTI的理解僅限於自己的摸索和思考。如果不正確，請大家指正。

      RTTI特性是C++語言加入較晚的特性之一。和其他語言（比如JAVA）相比，C++的RTTI能力算是非常差的。這與C++的設計要求應該有重要的關係：效能。沒錯，效能的因素使得C++的很多地方不能稱的上完美，但是也正因為如此，在高階通用語言裡面，只有C能和C++的效能可以相提並論。

1：typeid的研究

     在C++中，似乎與RTTI相關的只有一個東西，就是dynamic_cast，本來我認為typeid是RTTI的一部分，但是我的實驗表明，並非如此。typeid的操作是在編譯時期就已經決定的了。下面的程式碼可以證明：

#include <iostream>
#include <typeinfo>

class A
{
};

class B:public A
{
};

int main()
{
   A *pa;
   B b,*pb;
   pb = &b;
   pa = pb;
   std::cout<<"Name1:"
        << (typeid(pa).name())
        <<"/tName2:"
        <<(typeid(pb).name())
        <<std::endl;

   std::cout<<"pa == pb:"<< (typeid(pa) == typeid(pb))<<std::endl;
   return 0;
}

typeid根本不能判別pa實際上是一個B*。換句話說，typeid是以字面意思去解釋型別，不要指望它能認出一個void*實際上是int*(這個連人也做不到:P）。實際上實用價值不大。

當然，在某些特殊地方，也是能夠有些效用的，比如模板。

template <class T>
void test(T t)
{
 if(typeid(t) == typeid(char *))
 {
   // 對char *特殊處理
 }
 //...
}

如果編譯器優化的好的話，並不會產生廢程式碼，因為typeid編譯時期就可以決定了。

 

2：dynamic_cast

    抱歉現在才講到正題，我對dynamic_cast第一印象就是，它究竟是怎麼實現的呢？經過一些思考，我認為最簡單的方案就是將資訊儲存在vtable裡，它會佔用一個vtalbe表的專案。實驗和書籍也證明了這一點。但是就會有一個問題，沒有vtable的類怎麼辦？內建型別怎麼辦？其實，沒有vtable的類，它不需要多型，它根本就不需要RTTI，內建型別也一樣。這就是說，dynamic_cast只支援有虛擬函式的類。而且， dynamic_cast不能進行non_base_class *到 class T*的轉換，比如void * --> class T *，因為它無法去正確獲得vtable。

     這樣，dynamic_cast的意義和使用方法就很清楚了，它是為了支援多型而存在的。它用於實現從基類到派生類的安全轉換。同時它也在絕大多數情況下避免了使用static_cast－－不安全的型別轉換。

3:結論

    C++ 的RTTI機制雖然簡單，或者說簡陋，但是它使得靜態型別轉換變得無用了。這也是C++的一個不可缺少的機制。在未來，如果C++能夠提供可選的更強的RTTI機制，就像JAVA裡的那樣，這種語言可以變得更加強大。當然，到時如何提供不損失效能的 RTTI機制，更是一個值得深入研究的話題了。