C++中的RTTI机制详解

RTTI(Run-Time Type Identification)是C++语言的一种机制，它提供了一种在运行时获取类型信息的方式，使得程序可以在运行时确定一个对象的类型，并且可以调用该类型的方法。

RTTI的类型

C++语言中的RTTI有两种类型，分别是动态类型dynamic_cast和尝试类型typeid。

1. 动态类型

动态类型允许在运行时将一个基类指针转换为派生类指针。动态类型转换通过dynamic_cast实现，语法为：

dynamic_cast<派生类*>(基类指针);

如果转换成功，将返回派生类指针，否则返回NULL指针。下面是一个示例：

class Base {
public:
    virtual void say() {
        cout << "I am base." << endl;
    }
};
class Derived : public Base {
public:
    void say() {
        cout << "I am derived." << endl;
    }
};
int main() {
    Base* base = new Derived();
    Derived* derived = dynamic_cast<Derived*>(base);
    if (derived) { // 转换成功
        derived->say(); // 输出"I am derived."
    } else { // 转换失败
        cout << "NULL pointer." << endl;
    }
    delete base;
    return 0;
}

1. 尝试类型

尝试类型运算符typeid返回一个type_info类型的对象，该对象存储有关类型的信息。语法为：

typeid(表达式)

下面是一个示例：

class A {
public:
    virtual void say() {}
};
class B : public A {
public:
    virtual void say() {}
};
int main() {
    A* pa = new B();
    if (typeid(*pa) == typeid(B)) {
        cout << "pa points to B." << endl;
    } else {
        cout << "pa does not point to B." << endl;
    }
    delete pa;
    return 0;
}

RTTI的限制

使用RTTI必须满足以下要求：

1. 基类必须至少有一个虚函数。

2. 在多继承中，如果基类之间存在二义性，将不能使用RTTI。

3. 在某些环境中使用RTTI可能会导致性能下降。

总结

RTTI可以给C++程序提供一些反射机制的功能，使得程序有更灵活的编程方式。但是，在使用RTTI时，必须小心掌握，以免产生不必要的性能损耗。