第66课 C++中的类型识别

1. 类型识别

（1）在面向对象中可能出现下面的情况

　　①基类指针指向子类对象

　　②基类引用成为子类对象的别名

▲静态类型——变量（对象）自身的类型（定义变量类型时类型或参数类型）

▲动态类型——指针（引用）所指向的对象的实际类型

（2）基类指针转子类指针：

　　①示例：Derived* d = static_cast<Derived*>(pBase); //危险的转换方式

　　②问题：不安全，是否能强制类型转换取决动态类型。

2. 利用多态获取动态类型

（1）解决方案

　　①在基类中定义虚函数，并返回具体的类型信息

　　②所有的派生类都必须实现类型相关的虚函数

　　③每个类中的类型虚函数都需要不同的实现

【编程实验】动态类型识别

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Base
{
public:
    //在基类中提供个用来判断类型的虚函数
    //并且所有的派生类中都必须实现这个函数
    virtual string type()
    {
        return "Base";  //手动返回一个用于识别的标识符
    }
};

class Derived : public Base
{
public:
    string type()
    {
        return "Derived";
    } 

    void print()
    {
        cout << "I'm a Derived." << endl;
    }
};

class Child : public Base
{
public:
    string type()
    {
        return "Child";
    }
};

void test(Base* b)
{
    //危险的转换方式。因为b可能实际类型可能不是Derived的类型
    //Derived* d = static_cast<Derived*>(b);

    if(b->type() == "Derived")
    {
        Derived* d = static_cast<Derived*>(b);
        d->print();
    }
    //如果类中没有虚函数表，则调用dynamic_cast会直接报错，编译不过。
    //当父、子类没有继承关系时，dynamic_cast返回false，否则会转换后
    //实际对象的地址
    cout <<  dynamic_cast<Derived*>(b) << endl;
}

int main()
{
    Base b;
    Derived d;
    Child c;

    test(&b); //Base与Base没有继承关系，dynamic_cast返回false
    test(&d);  //Derived与Base有继承关系，dynamic_cast转换后对象的地址
    test(&c);  //Child与Derived没有继承关系，返回false

    ;
}
/*输出结果：
0
I'm a Derived.
0x23feb8
0
*/

（2）多态解决方案的缺陷

　　①必须从基类开始提供类型虚函数

　　②所有的派生类都必须重写类型虚函数

　　③每个派生类的类型名必须唯一

3. 类型识别关键字：typeid（须#include<typeinfo>）

（1）typeid关键字

　　①typeid关键字返回对应参数的类型信息

　　②typeid返回一个type_info类的对象

　　③当typeid的参数为NULL时抛出异常

（2）typeid关键字的使用

;

const type_info& tiv = typeid(i);   //得到变量i的类型信息

const type_info& tii = typeid(int); //得到int类型信息

（3）typeid的注意事项

　　①当参数为类型时：返回静态类型信息

　　②当参数为变量时：

　　　　A.不存在虚函数表时：返回静态类型信息

　　　　B.存在虚函数表时：返回动态类型信息

【编程实验】typeid类型识别

#include <iostream>
#include <string>
#include <typeinfo> //for typeid

using namespace std;

class Base
{
public:
    virtual ~Base(){}
};

class Derived : public Base
{
public:
    void print()
    {
        cout << "I'm a Derived." << endl;
    }
};

void test(Base* b)
{
    //const type_info& tb = typeid(b); //判断b的类型,Base*或Derived*
    const type_info& tb = typeid(*b);  //判断对象的类型

    cout << tb.name() << endl;
}

int main()
{
    ;

    const type_info& tiv = typeid(i);    //判断变量的类型
    const type_info& tii = typeid(int);  //判断类的类型

    cout << (tiv == tii) << endl;  //相等

    Base b;
    Derived d;

    test(&b);
    test(&d);

    ;
}
/*输出结果：
1
4Base       //g++下类名前面的数字表示类名的长度
7Derived
*/

4. 小结

（1）C++中有静态类型和动态类型的概念

（2）利用多态能够实现对象的动态类型识别

（3）typeid是专用于类型识别的关键字

（4）typeid能够返回对象的动态类型信息