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c++ rtti判斷基類指針指向的真實對象類型

更新時間：2023年08月28日 10:30:31 作者：會灰的飛貓

這篇文章主要為大家介紹了c++ 判斷基類指針指向的真實對象類型示例詳解,有需要的朋友可以借鑒參考下,希望能夠有所幫助,祝大家多多進(jìn)步,早日升職加薪

正文

在 c++ 面向?qū)ο笫褂弥校覀兂３x一個基類類型的指針，在運行過程中，這個指針可能指向一個基類類型的對象，也可能指向的是其子類類型的對象，那現(xiàn)在問題來了，我們?nèi)绾稳ヅ袛噙@個指針到底執(zhí)行了一個什么類型的對象呢？

今天我們就聊一下這個問題，首先我們要區(qū)分是否允許 RTTI，據(jù)此有不同辦法。

允許使用 RTTI

在打開 rtti 的場景下，可以使用 dynamic_cast 和 typeid 這兩個運算符來判斷對象的真實類型。

使用 dynamic_cast

dynamic_cast 用于在運行時進(jìn)行多態(tài)類型檢查和轉(zhuǎn)換，它可以將指向基類的指針轉(zhuǎn)換為指向派生類的指針或引用。如果轉(zhuǎn)換成功，則說明對象屬于目標(biāo)類或其派生類。如果轉(zhuǎn)換失敗，則返回空指針。
我們看如下例子，我們想判斷指針 basePtr 是否指向了 Child2 類型的對象?？偣策M(jìn)行了兩次測試，第一次讓該指針指向了 Child1 類型的對象，第二次則是指向了 Child2 類型的對象。

#include <iostream>
class Basic {
public:
    virtual void say() {
        std::cout << "我是基類" << std::endl;
    }
};
class Child1 : public Basic {
public:
    void say() {
        std::cout << "我是 child 1" << std::endl;
    }
};
class Child2 : public Basic {
public:
    void say() {
        std::cout << "我是 child 2" << std::endl;
    }
};
int main()
{
    Basic* basePtr;
    basePtr = new Child1();
    if (dynamic_cast<Child2*>(basePtr)) {
        std::cout << "[test 1]指針指向了 Child2 類型對象" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "[test 1]指針沒有指向 Child2 類型對象" << std::endl;
    }
    delete basePtr;
    basePtr = new Child2();
    if (dynamic_cast<Child2*>(basePtr)) {
        std::cout << "[test 2]指針指向了 Child2 類型對象" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "[test 2]指針沒有指向 Child2 類型對象" << std::endl;
    }
    delete basePtr;
}

讓我們一起看看兩次的打印，這是符合我們的預(yù)期的，使用 dynamic_cast 可以判斷一個基類類型的指針是否指向了某個具體類類型。

在這里，有的朋友會好奇，我為什么添加了 say() 這么一個方法，湊數(shù)嗎？確實是，就是湊數(shù)的dynamic_cast 是用于多態(tài)運行時的類型檢查，如果我不增加這么一個方法，并且在基類中添加上 virtual 關(guān)鍵字，那就不存在多態(tài)，也就無從談起運行時多態(tài)類型檢查。下面是我將 virtual 去掉，或者干脆刪除 say() 方法的編譯結(jié)果。

使用 typeid

typeid 運算符返回一個 type_info 對象，該對象包含類型的相關(guān)信息。通過比較兩個指針的類型信息，可以確定它們是否具有相同的類型。這里我們不用管 type_info 是什么東西，我們主要看看怎么用，下面繼續(xù)看看剛剛的例子。

#include <iostream>
class Basic {
public:
    virtual void say() {
        std::cout << "我是基類" << std::endl;
    }
};
class Child1 : public Basic {
public:
    void say() {
        std::cout << "我是 child 1" << std::endl;
    }
};
class Child2 : public Basic {
public:
    void say() {
        std::cout << "我是 child 2" << std::endl;
    }
};
int main()
{
    Basic* basePtr;
    basePtr = new Child1();
    if (typeid(*basePtr) == typeid(Child2)) {
        std::cout << "[test 1]指針指向了 Child2 類型對象" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "[test 1]指針沒有指向 Child2 類型對象" << std::endl;
    }
    delete basePtr;
    basePtr = new Child2();
    if (typeid(*basePtr) == typeid(Child2)) {
        std::cout << "[test 2]指針指向了 Child2 類型對象" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "[test 2]指針沒有指向 Child2 類型對象" << std::endl;
    }
    delete basePtr;
}

運行結(jié)果，和剛剛使用 dynamic_cast 一樣。我們這里是來判斷基類指針是否指向了某個具體類對象，typeid 當(dāng)然也可以用來判斷兩個指針指向的具體類類型是否相同，這里不再展開。

值得注意的是，使用 typeid 時，如果去掉基類方法中的 virtual 關(guān)鍵字，編譯并不會報錯，但運行結(jié)果肯定會錯，此時因為不存在多態(tài)，該運算符始終會返回基類的信息。

不允許使用 RTTI

出于某些原因，你的項目可能禁用了 RTTI，那這個時候我們應(yīng)該怎么判斷基類指針指向的具體類呢？我們還能利用多態(tài)本身，就是給基類新增一個虛方法，子類在必要的時候來重寫。

下面我們繼續(xù)用剛剛的例子，一起看看代碼吧。

#include <iostream>
class Basic {
public:
    virtual void say() {
        std::cout << "我是基類" << std::endl;
    }
    virtual bool isChild2() {
        return false;
    }
};
class Child1 : public Basic {
public:
    void say() {
        std::cout << "我是 child 1" << std::endl;
    }
};
class Child2 : public Basic {
public:
    void say() {
        std::cout << "我是 child 2" << std::endl;
    }
    bool isChild2() {
        return true;
    }
};
int main()
{
    Basic* basePtr;
    basePtr = new Child1();
    if (basePtr->isChild2()) {
        std::cout << "[test 1]指針指向了 Child2 類型對象" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "[test 1]指針沒有指向 Child2 類型對象" << std::endl;
    }
    delete basePtr;
    basePtr = new Child2();
    if (basePtr->isChild2()) {
        std::cout << "[test 2]指針指向了 Child2 類型對象" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "[test 2]指針沒有指向 Child2 類型對象" << std::endl;
    }
    delete basePtr;
}

我們新增了一個 isChild2() 的方法，用來判斷該類是否是 Child2 類型，因為我這里只需要判斷基類指針是否指向了 Child2 類型的對象，所以就直接增加了個 bool 返回值的接口進(jìn)行判斷了。在實際使用時，也可以返回枚舉變量，分別對應(yīng)例子中的三個類。