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C++--第27课 - 动态类型识别

时间:2019-08-11 21:27:35      阅读:128      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:type_info   就是   析构函数   key   缺陷   包含   strong   判断语句   因此   

第27课 - 动态类型识别

问题:下面的程序有问题吗?

class Parent

{

public:

virtual -Parent()

{

}

};

class Child : public Parent

{

};

void test(Parent* p)

{

Child* c = (Child*)p;  //将父类强制转化为子类

}

1. 动态类型

由于基类指针可以直接指向派生类对象,因此可能存在指针所指类型与具体指向的对象类型不同的情况。

(p指向的静态类型为Parent)Parent* p = new Child();(p实际指向的对象类型为Child)

 

动态类型指的是基类指针所指向的对象的实际类型

void test(Parent* p)

{

Child* c = (Child*)p; //当p的动态类型为Child时,转换成功

                //否则,可能出现无法预知的错误

}

基类指针是否可以强制类型转换为子类指针取决于动态类型!

 

C++中如何得到动态类型?

 

2. 动态类型识别

C++中的多态根据实际的对象类型调用对应的虚函数

(1)      可以在基类中定义虚函数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际。

 

利用多态进行动态类型识别

#include <cstdlib>

#include <iostream>

using namespace std;

class Parent

{

public:

    enum { ID = 0 };

    virtual int type()  //自动变成虚函数,类型虚函数

    {

        return ID;

    }

};

class Child : public Parent

{

public:

    enum { ID = 1 };

    int type()      //自动变成虚函数virtual,类型虚函数

    {

        return ID;

    }

    int add(int a, int b)

    {

        return a + b;

    }

};

void test(Parent* p)

{

    if( p->type() == Child::ID )

    {

        Child* c = (Child*)p;

        cout<<"Dynamic Type: "<<"Child"<<endl;

        cout<<"add: "<<c->add(2, 3)<<endl;

    }

    if( p->type() == Parent::ID )

    {

        cout<<"Dynamic Type: "<<"Parent"<<endl;

    }

}

int main(int argc, char *argv[])

{

    Parent parent;

    Child child;

    test(&parent);

    test(&child);

    cout << "Press the enter key to continue ...";

    cin.get();

    return EXIT_SUCCESS;

}

运行结果:

Dynamic Type: Parent

Dynamic Type: Child

add: 5

使用虚函数进行动态类型识别的缺陷:

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ID必须唯一。

利用函数进行动态类型识别的方法可以满足工程的需要,但是维护性会随着派生类的增多而成指数级增加。

 

改进:

在头文件中加入#include<string>,虚函数中返回return “Child”;return “Parent”;在后面的判断语句中,用if(strcmp(p->type90,”Child”)==0)来判断,就会得到我们上面一样的结果。但是这里面的维护性好了,但是效率会变得更低,所以这种方式,也不好。也就是凡是使用多态就会出现问题。个人倾向于使用ID。我们看一下下面的新方法。

 

 

新的关键字dynamic_cast

(1)      dynamic_cast是C++中的新型转换关键字。

(2)      dynamic_cast主要用于基类和派生类之间的转换。

(3)      dynamic_cast要求使用的目标对象类型是多态的。

即:所在类族至少有一个虚函数

用于指针转换时,转换失败返回空指针;用于引用转换时,转换失败将引发bad_cast异常。凡是转换成功就会是原来的指针。

 

利用dynamic_cast进行动态类型识别

#include <cstdlib>

#include <iostream>

using namespace std;

class Parent

{

public:

    virtual ~Parent()

    {

    }

};

class Child : public Parent

{

public:

    int add(int a, int b)

    {

        return a + b;

    }

};

class NewChild : public Parent

{

};

void test(Parent* p)

{

    Child* c = dynamic_cast<Child*>(p);

    if( c != NULL )

    {

        cout<<"Dynamic Type: "<<"Child"<<endl;

        cout<<"add: "<<c->add(2, 3)<<endl;

    }

    else

    {

        if( dynamic_cast<NewChild*>(p) != NULL )

        {

            cout<<"Dynamic Type: "<<"NewChild"<<endl;

        }

        else

        {

            cout<<"Dynamic Type: "<<"Parent"<<endl;

        }

    }

}

int main(int argc, char *argv[])

{

    Parent parent;

    Child child;

    NewChild nc;

    test(&parent);

    test(&child);

    test(&nc);

    cout << "Press the enter key to continue ...";

    cin.get();

    return EXIT_SUCCESS;

}

运行结果:

Dynamic Type: Parent

Dynamic Type: Child

add: 5

Dynamic Type: NewChild

dynamic_cast是优势

不用显示的声明和定义类型虚函数

不用为类族中的每个类分配类型ID

dynamic_cast的缺陷    

只能用于具有虚函数的类族

使用dynamic_cast进行动态类型识别可以取代类型虚函数的方案,但是在本质上dynamic_cast还是需要类族中存在虚函数(在工程上常把析构函数作为这个虚函数定义)。

 

C++中是否可以得到任意类型的类型信息呢?

 

C++提供了typeid关键字用于动态获取类型信息

typeid关键字返回对应参数的类型信息。这是专门为动态类型识别提供的关键字。

typeid返回一个type_info类对象:当typied的参数为NULL时,抛出bad_typied异常。

type_info类的使用需要包含<typeinfo>

class type_info

{

public:

virtual ~type_info();

bool operator==(const type_info& rhs);

bool operator!=(const type_info& rhs);

int before(const type_info& rhs);

const char* name();

};

typeid关键字的使用

#include <cstdlib>

#include <iostream>

#include <typeinfo>

using namespace std;

class Parent

{

public:

    virtual ~Parent()

    {

    }

};

class Child : public Parent

{

public:

    int add(int a, int b)

    {

        return a + b;

    }

};

class NewChild : public Parent

{

};

void test(Parent* p)

{

    if( typeid(*p) == typeid(Child) )

    {

        Child* c = dynamic_cast<Child*>(p);  //结合上面的思想,两个关键字都用。

        cout<<"Dynamic Type: "<<"Child"<<endl;

        cout<<"add: "<<c->add(2, 3)<<endl;

    }

    else if( typeid(*p) == typeid(NewChild) )

    {

        cout<<"Dynamic Type: "<<"NewChild"<<endl;

    }

    else if( typeid(*p) == typeid(Parent) )

    {

        cout<<"Dynamic Type: "<<"Parent"<<endl;

    }

 

}

int main(int argc, char *argv[])

{

    Parent parent;

    Child child;

    NewChild nc;

    int index;

    char ch;

    const type_info& tp = typeid(parent);

    const type_info& tc = typeid(child);

    const type_info& tn = typeid(nc);

    const type_info& ti = typeid(index);

    const type_info& tch = typeid(ch);

    cout<<tp.name()<<endl;

    cout<<tc.name()<<endl;

    cout<<tn.name()<<endl;

    cout<<ti.name()<<endl;

    cout<<tch.name()<<endl;

    test(&parent);

    test(&child);

    test(&nc);

    cout << "Press the enter key to continue ...";

    cin.get();

    return EXIT_SUCCESS;

}

运行结果:

6Parent

5Child

8NewChild

i

c

Dynamic Type: Parent

Dynamic Type: Child

add: 5

Dynamic Type: NewChild

分析:

typeid是一个与编译器实现相关的关键字,在有的编译器中是不支持的。我们看到的结果在不同的编译器中是不一样的。

 

小结:

C++可以通过多态的方式进行动态类型识别。

dynamic_cast关键字是可用动态类型识别。

typeid关键字在C++中专用于动态类型的识别。

 

C++--第27课 - 动态类型识别

标签:type_info   就是   析构函数   key   缺陷   包含   strong   判断语句   因此   

原文地址:https://www.cnblogs.com/free-1122/p/11336323.html

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