RTTI、dynamic_cast、typeid、类与类之间的关系uml

一、RTTI

Run-time type information (RTTI) is a mechanism that allows the type of an object to be determined during program execution.

There are three main C++ language elements to run-time type information:

• The dynamic_cast operator.

  Used for conversion of polymorphic types.

• The typeid operator.

  Used for identifying the exact type of an object.

• The type_info class.

  Used to hold the type information returned by the typeid operator.

  class type_info {
  public:

  virtual ~type_info();
      bool operator==(const type_info& rhs) const;
      bool operator!=(const type_info& rhs) const;
      int before(const type_info& rhs) const;
      const char* name() const;
      const char* raw_name() const;

  private:

  void *_m_data;
      char _m_d_name[1];
      type_info(const type_info& rhs);
      type_info& operator=(const type_info& rhs);
      static const char _Name_base(const type_info *,__type_info_node* __ptype_info_node);

  };

  The result of typeid is a const type_info&. The value is a reference to a type_info object that represents either the type-id or the type of the expression,
  depending on which form of typeid is used.

  为了支持RTTI，为每一个多态类创建一个type_info 对象（静态数据区），并把其地址保存到vtable中的固定位置（一般为第一个位置）（取决于具体编译器实现，标准并没有规定）。

   C++ Code 

  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72

  #include <iostream> using namespace std; class Shape { public:     virtual void Draw() = 0;     virtual ~Shape() {} }; class Circle : public Shape { public:     void Draw()     {         cout << "Circle Draw ..." << endl;     } }; class Square : public Shape { public:     void Draw()     {         cout << "Square Draw ..." << endl;     } }; int main(void) {     Shape *p;     Circle c; p = &c;     p->Draw(); //使用dynamic_cast 的条件     //1、开启运行时类型信息；2、应用在具有多态关系的继承体系上；     if (dynamic_cast<Circle *>(p))     {         cout << "p is point to a Circle object" << endl;         Circle *cp = dynamic_cast<Circle *>(p);     // 安全向下转型         cp->Draw(); //效率没有 p->Draw(); 高     }     else if (dynamic_cast<Square *>(p))     {         cout << "p is point to a Square object" << endl;     }     else     {         cout << "p is point to a Other object" << endl;     } cout << typeid(*p).name() << endl;     cout << typeid(Circle).name() << endl;     if (typeid(Circle).name() == typeid(*p).name())     {         cout << "p is point to a Circle object" << endl;         ((Circle *)p)->Draw();     }     else if (typeid(Square).name() == typeid(*p).name())     {         cout << "p is point to a Circle object" << endl;         ((Square *)p)->Draw();     }     else     {         cout << "p is point to a Other object" << endl;     } return 0; }

  

  如上所述，dynamic_cast 和 typeid 操作符
  都可以实现运行时类型识别。其中使用dynamic_cast
  时需要开启运行时类型信息，在项目-》属性-》C/C++-》语言-》启用运行时类型信息。在使用typeid时需要注意的是返回的是type_info
  对象的引用，且type_info 类的拷贝构造函数和赋值运算符都声明为私有，故不能这样写： type_info tf =
  typeid(Circle);

  二、类与类之间的关系

  Unified Modeling Language (UML)又称统一建模语言或标准建模语言,是始于1997年一个OMG标准，它是一个支持模型化和软件系统开发的图形化语言。

  1、继承（泛化）Generalization

  

  Manager 继承自Employee.

  2、关联 Association，单向关联 DirectedAssociation

  

  Order 作为Customer 的成员，如vector<Order>  orders ;

  3、聚合 Aggregation

  

  class B

  class A

  {

  public:

  B* b_;

  };

  当A释放时，不负责B的释放，也许B是被共享的。

  4、组合 Composition

  

  当Company 释放时要负责Department 的释放，Department 不是共享的。

  5、依赖 Dependency

  

  类A依赖于B:
  从语义上来上是A use B，偶然的，临时的
  B作为A的成员函数参数
  B作为A的成员函数的局部变量
  A的成员函数调用B的静态方法

  比较5种关系：

  继承体现的是类与类之间的纵向关系，其他4种体现的是类与类之间的横向关系。
  关联强弱

  依赖<关联<聚合<组合

  继承(A is B)
  关联、聚合、组合(A has B)
  依赖(A use B)

参考：

C++ primer 第四版
Effective C++ 3rd
C++编程规范