本篇文章給大家分享的是有關(guān)c++ 完備的運行時類型信息的示例分析，小編覺得挺實用的，因此分享給大家學(xué)習(xí)，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲，話不多說，跟著小編一起來看看吧。

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眾所周知，碼猿寫代碼，自然要求嚴(yán)謹(jǐn)周密，殊不知想象力也很重要。本座閱碼幾十年，很是感概很多碼猿的腦洞被大大禁錮，鮮有人能越雷池一步，特別是c++的同學(xué)，連同委員會的那一坨老頭子，都很讓人無語至極，出自這些人的作品，都是一個死魚眼睛樣子，千人一面，毫無靈動之生趣可言。stl，boost這些庫都是這樣子（雖然它們確實可以完成大多數(shù)日常任務(wù)），更別說其他的庫，沒有什么讓人耳目一新之處。

就說說動態(tài)類型信息這塊，又或者說是反射。自然，語言本身提供的廢物type_info就懶得說了，除了證明c++也東施效顰，也能支持動態(tài)信息之外，就別無用處了，有誰會正兒八經(jīng)的用type_info做點正兒八經(jīng)的事情呢。因此，各路人馬紛紛上陣，都要彌補c++在運行時類型信息上的缺失。因為類型的反射信息實在太重要，或者說，反射的用武之地太多太多，表面上很多事情不需要反射，或者字面代碼上就看不到反射的痕跡，但是內(nèi)里的實現(xiàn)，大把大把的反射在發(fā)光發(fā)熱。c++堅持不在動態(tài)信息上給予一點點多余的支持，并不表示c++就不需要反射了，看看標(biāo)準(zhǔn)庫這個極力回避動多態(tài)的典范，是一個怎樣的失敗作品，嗯，這個以后再談吧。假如stl一開始就沒有如此大力排斥動多態(tài)，你看看就連內(nèi)存分配的allocator都可以做到靜態(tài)類型信息里面（最新版的c++終于也要接受多態(tài)的allocator，c++界居然一片歡呼鼓舞，真是悲哀），今時今日的c++就不會在很多領(lǐng)域上到處割地求和。

總的來說，現(xiàn)在市面上的c++反射庫，都是侵入式，都學(xué)著mfc那一套，都是要求繼承自一個基類Object，然后才能對外提供反射信息的功能，先不說它們提供的類型信息是否完備，這樣子就把用途廣泛限制死在一個很窄很窄的小圈子里面了。這些反射庫，1、不能反射基本類型，int、char、double、const char*、……等；2、不能反射非繼承自O(shè)bject的class或者struct，3、也不能反射模板類，比如vector、list>>。雖然typeid千般弱雞，但也非一無是處，起碼非侵入、平等、多態(tài)。所以，理想的反射，應(yīng)該像c++原生的typeid那樣無色無味：1、非侵入式的；2、可以對所有的類型都提供反射，基本類型、非Object系的struct或者class、template類型的；3、多態(tài)的，只要改類型需要運行時的類型識別，那么就返回其本身的類型（子類），而非字面上的聲明類型；4、支持類型參數(shù)，也即是說，以類型傳遞給該函數(shù)時，就返回相應(yīng)的類型信息對象。

說得具體一點，我們要求的反射庫是這樣子的。當(dāng)然，首先要有一個類型信息對象TypeInfo，里面裝滿了關(guān)于對于類型的所有詳細(xì)信息。如下所示：可以猜到這種反射下框架，只支持單繼承，這是故意的。

struct TypeInfo
 {
 public:
  template
  void ConstructObject(void* obj, MemoryAllocator* alloc, Args&& args)const；
  bool IsDerviedOf(const TypeInfo* base)const;

 public:
  virtual TIType GetTIType()const = 0;
  virtual const InterfaceMap* GetInterfaces()const；
  virtual jushort GetMemorySize()const；
  virtual ConstText GetName() const；
  virtual AString GetFullName()const；
  virtual jushort GetAlignSize() const；
  virtual ConstText GetSpaceName()const;
  virtual const TypeInfo* GetBaseTypeTI()const;
  virtual const TypeInfo* GetPointeedTI()const；
  virtual size_t GetHashCode(const void* obj)const;
  virtual bool IsValueType()const { return true; }
  virtual bool IsClass()const { return true; }

  virtual bool DoInitAllocator(void* obj, MemoryAllocator* memAlloc)const;
  virtual bool NeedDestruct()const { return false; }
  virtual void DoDefaultConstruct(void* obj)const;
  virtual bool CanDefaultConstruct()const { return true; }
  virtual void DoAssign(void* dest, const void* src)const;
  virtual bool Equals(const void* objA, const void* objB)const;
  virtual void DoDestruct(void* obj)const;
  
 };

然后，就要有一個函數(shù)TypeOf，應(yīng)該是兩個，一個是無參數(shù)的類型模板函數(shù)，可以這樣調(diào)用，TypeOf()；一個是有一個參數(shù)的類型模板函數(shù)，可以這樣調(diào)用，TypeOf(obj)。不管是那一個，其返回結(jié)果都是const TypeInfo*。TypeOf的要做到的事情是，對于每一種類型，有且只有一個唯一的TypeInfo對象與之對應(yīng)，不管是template的還是非template的；比如，以下的幾個判斷必須成立。
TypeOf() == TypeOf();
TypeOf() == TypeOf(n); //n為整型
TypeOf>() == TypeOf(nums);//nums的類型為vector
Object* a = new ObjectA; TypeOf(a) == TypeOf();
其實這里面的原理也沒什么神奇，無非就是trait配合sfine，接下來就全部都是苦力活，就是為每一種類型都專門特化一個詳細(xì)描述的類型對象，用宏可以節(jié)省大量的代碼。但是整個反射庫，本座前前后后重構(gòu)了十幾次，現(xiàn)在也還在重構(gòu)之中，終究還是解決了開發(fā)上所遇到的各種事情。比如，序列化（支持指針、支持多態(tài)）、對象與xml的互換、對象與json的互換、數(shù)據(jù)庫表讀寫對象、格式化、Any類型、非侵入式接口、消息發(fā)送、字符串生成對象等等。
其實現(xiàn)方式，概括起來，就是引入間接層元函數(shù)TypeInfoImp專門用于返回一個類型type，type里面有一個GetTypeInfo()的函數(shù)。然后TypeOf調(diào)用TypeInfoImp里的type的GetTypeInfo()最終得到TypeInfo對象。代碼如下所示。

template struct TypeInfoImp
 {
  typedef Ty type;
  static const bool value = THasGetTypeInfoMethod::value;
 };

 template
 struct TypeInfoImp : public TypeInfoImp
 {
  typedef typename TypeInfoImp::type type;
  static const bool value = TypeInfoImp::value;
 };
 
 template
 const TypeInfo* TypeOf()
 {
  typedef typename TypeInfoImp::type TypeInfoProvider;
  return TypeInfoProvider::GetTypeInfo();
 }
 
 template
 const TypeInfo* TypeOf(const Ty& obj)
 {
  typedef typename IsRttiType::type is_rtti; //又是間接層，對動態(tài)類型和非動態(tài)類型分別處理
  return ImpTypeOf(obj, is_rtti());
 }
 
 template<>
 struct TypeInfoImp < bool >
 {
  static const bool value = true;
  typedef TypeInfoImp type;
  static TypeInfo* GetTypeInfo();
 };
  
 TypeInfo* TypeInfoImp::GetTypeInfo()
 {
  static TypeInfo* ti = CreateNativeTypeInfo("bool");
  return ti;
 }

可能可以有簡潔的方式，比如不需要引入TypeInfoImp，但是實際最終證明TypeInfoImp的方式最具靈活性也最能節(jié)省代碼。最起碼，它在自定義的struct或者class就很方便，只要改struct內(nèi)部包含一個GetTypeInfo()的函數(shù)，它就可以被納入TypeOf體系中，非常方便。對于模板類型的TypeInfoImp，就要用到哈希表了。比如，對于std::paira的類型信息，如下實現(xiàn)，

template
struct TypeInfoImp < std::pair >
{
static const bool value = true;
typedef TypeInfoImp < std::pair > type;
static TypeInfo* GetTypeInfo()
{
ParamsTypeInfo args;
return PodPair::LookupTemplateTypeInfo(args);
}
};

提取其類型參數(shù)的const TypeInfo*，生成數(shù)組。用此數(shù)組到PodPair的哈希表里面查找，如果哈希表中以有此類型數(shù)組參數(shù)的對象就返回，否則見創(chuàng)建一個添加一條哈希條目，然后返回。每一個泛型類型，比如vector，list，pair都有一個屬于自己的哈希表。
打完收工。原理很簡單，但是對于工業(yè)級的反射庫，要考慮很多細(xì)節(jié)，比如，TypeInfo對象的內(nèi)存管理；怎么為enum類型生成一堆字符串，以支持字符串和enume值的互相轉(zhuǎn)換；生成并保存class的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)指針；命名空間的支持；仿真C#里面的attribute；如何以最方便的方式生成成員字段或者成員函數(shù)信息等等，一句話，就是他媽的體力活。但是，回報是很豐盛的，這里的苦力活做完之后，程序的其他地方上，基本上，就沒有什么重復(fù)相似的代碼，一切的體力工作全部就可以壓在類型信息這里了。

以上就是c++ 完備的運行時類型信息的示例分析，小編相信有部分知識點可能是我們?nèi)粘９ぷ鲿姷交蛴玫降?。希望你能通過這篇文章學(xué)到更多知識。更多詳情敬請關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道。