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我们在面向对象中可能会出现这样的情况:基类指针指向子类对象、基类引用成为子类对象的别名。如下
静态类型便指的是变量(对象)自身的类型,动态类型是指指针(引用)所指向对象的实际类型。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!下面的这种转换方式是危险的
那么我们在 C++ 中如何得到动态类型呢?解决方案便是利用多态:1、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现。
下来我们就用代码来分析
#include <iostream> #include <string> using namespace std; class Base { public: virtual string type() { return "Base"; } }; class Derived : public Base { public: string type() { return "Derived"; } void print() { cout << "I'm Derived." << endl; } }; class Child : public Base { public: string type() { return "Child"; } }; void test(Base* b) { if( b->type() == "Derived" ) { Derived* d = static_cast<Derived*>(b); d->print(); } cout << dynamic_cast<Derived*>(b) << endl; } int main() { Base b; Derived d; Child c; test(&b); test(&d); test(&c); return 0; }
我们利用强制类型转换的时候,首先得考虑指向的对象是不是和需要转换的对象是一致的,如果是则进行转换。否则会翻车。我们看看编译结果
我们看到只输出了 Derived 类。我们之前说过,在进行继承相关的转换时,最好用 dynamic_cast 关键字,下面我们将 test 函数中的注释去掉,再来编译看看
我们看到成功实现转换的打印出了地址,没成功的都为 0 了。我们利用多态成功的实现了动态类型的识别。但是有点小缺陷,就是必须从基类开始通过类型虚函数,所有的派生类都必须重写类型虚函数,每个派生类的类型名必须唯一。
那么在 C++ 中是通过了类型识别关键字的,typeid 关键字用于获取类型信息。typeid 关键字返回对应参数的类型信息,它返回一个 type_info 类对象,当 typeid 的参数为 NULL 时将抛出异常。typeid 的注意事项:当参数为类型时,返回静态类型信息;当参数为变量时,不存在虚函数表则返回静态类型信息,存在虚函数表则返回动态类型信息。
下来还是以代码为例来进行分析
#include <iostream> #include <string> #include <typeinfo> using namespace std; class Base { public: virtual ~Base() { } }; class Derived : public Base { public: void print() { cout << "I'm Derived." << endl; } }; class Child : public Base { public: string type() { return "Child"; } }; void test(Base* b) { const type_info& tb = typeid(*b); cout << tb.name() << endl; } int main() { int i = 0; const type_info& tiv = typeid(i); const type_info& tvv = typeid(int); cout << (tiv == tvv) << endl; cout << endl; Base b; Derived d; test(&b); test(&d); return 0; }
我们打印 i 和 int 的信息应该是一致的,所以应该打印出 1。来看看编译结果
我们来看看如果不定义虚函数呢,看看编译结果
我们看到如果定义了虚函数的话,打印的便是动态类型的;没定义的话,打印的便是静态类型的。下来我们再用 BCC 编译器来看看结果
我们看到 typeid 关键字在不同的编译器上打印的行为是有点区别的。通过对类型识别的学习,总结如下: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,它能够返回对象的动态类类型信息。
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