c++中類(lèi)型識(shí)別作用是什么

發(fā)布時(shí)間：2020-07-01 10:32:57 來(lái)源：億速云閱讀：143 作者：清晨欄目：開(kāi)發(fā)技術(shù)

小編給大家分享一下c++中類(lèi)型識(shí)別作用是什么，希望大家閱讀完這篇文章后大所收獲，下面讓我們一起去探討方法吧！

1、類(lèi)型識(shí)別的相關(guān)概念

（1）類(lèi)型識(shí)別的作用

　　類(lèi)型識(shí)別是面向?qū)ο笾幸氲囊粋€(gè)新概念，主要用來(lái)判斷賦值兼容性原則中的類(lèi)型問(wèn)題，即此時(shí)的數(shù)據(jù)類(lèi)型到底是基類(lèi)類(lèi)型還是派生類(lèi)類(lèi)型？

　　當(dāng)基類(lèi)指針指向子類(lèi)對(duì)象或者基類(lèi)引用成為子類(lèi)對(duì)象的別名時(shí)，就需要使用類(lèi)型識(shí)別；

Base *p = new Derived();
Base &r = *p

對(duì)于上面的語(yǔ)句，我們可以這樣認(rèn)識(shí)，指針p是Base類(lèi)型，但是P 又指向了一個(gè)新的Derived類(lèi)型，此時(shí)很難判斷指針P 的數(shù)據(jù)類(lèi)型；同理，引用r 本來(lái)作為父類(lèi)的別名而存在，但由于賦值兼容性，引用r也可以作為子類(lèi)的別名，同樣此時(shí) 引用 r 的數(shù)據(jù)類(lèi)型也不能確定；

　　注：1）由之前所學(xué)知識(shí)，若沒(méi)有虛函數(shù)重寫(xiě)，編譯器為了安全起見(jiàn)，會(huì)將指針p 當(dāng)作 Base 類(lèi)型；（編譯期間）　　　　

　　　　2）若有虛函數(shù)重寫(xiě)，就會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)多態(tài)特性，此時(shí)就會(huì)根據(jù)指針p 所指向的具體數(shù)據(jù)類(lèi)型來(lái)確定指針p 的數(shù)據(jù)類(lèi)型。（運(yùn)行期間）

（2）類(lèi)型識(shí)別的分類(lèi)

c++中類(lèi)型識(shí)別作用是什么

　　1）靜態(tài)類(lèi)型：變量（對(duì)象）自身的類(lèi)型；在編譯階段就能確定所使用變量的數(shù)據(jù)類(lèi)型。

　 2）動(dòng)態(tài)類(lèi)型：指針（引用）所指向?qū)ο蟮膶?shí)際類(lèi)型；在運(yùn)行階段根據(jù)指針?biāo)赶虻木唧w數(shù)據(jù)類(lèi)型來(lái)確定所使用的數(shù)據(jù)類(lèi)型。

c++中類(lèi)型識(shí)別作用是什么

　　　　Base *b 所指向的實(shí)際對(duì)象無(wú)法確定，若指針b 指向的是子類(lèi)對(duì)象，則程序正常運(yùn)行；若指針b 指向的是父類(lèi)對(duì)象，則程序有可能出現(xiàn) Bug；

　　　　注：在 g++ 編譯器下上述情況均可正常運(yùn)行，但后者不建議使用；

　　在賦值兼容原則中，基類(lèi)指針是否可以強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換為子類(lèi)指針取決于動(dòng)態(tài)類(lèi)型；（很重要?。。。?-- 只有動(dòng)態(tài)類(lèi)型是子類(lèi)對(duì)象才能進(jìn)行合法轉(zhuǎn)換

2、如何得到動(dòng)態(tài)類(lèi)型

（1）利用多態(tài)

　　1）必須從基類(lèi)開(kāi)始提供類(lèi)型虛函數(shù)；

　　2）所有的派生類(lèi)都必須重寫(xiě)類(lèi)型虛函數(shù)；

　　3）每個(gè)派生類(lèi)的類(lèi)型 ID必須唯一；

　　　結(jié)果：調(diào)用類(lèi)型虛函數(shù)就可以知道當(dāng)前的對(duì)象究竟是什么類(lèi)型，這樣就可以得到動(dòng)態(tài)類(lèi)型，達(dá)到動(dòng)態(tài)類(lèi)型識(shí)別效果；

利用類(lèi)型虛函數(shù)實(shí)現(xiàn)類(lèi)型識(shí)別

 #include <iostream>
 #include <string>
 
 using namespace std;
 
 class Base
 {
 public:
   enum { ID = 0 };
   
   virtual int type() // 類(lèi)型虛函數(shù)
   {
     return ID;
   }
 };
 
 class Derived : public Base
 {
 public:
   enum { ID = 1 };
   
   int type()
   {
     return ID;
   }
   
   void print()
   {
     cout << "I'm a Derived. " << endl;
   }
 };
 
 class Child : public Base
 {
 public:
   enum { ID = 2 };
   
   int type()
   {
     return ID;
   }
 };
 
 void test(Base* pb)
 {
   if( pb->type() == Child::ID )
   {
     Child* pc = static_cast<Child*>(pb);
     //Child* pc = dynamic_cast<Child*>(pb);  // 同上
     
     cout << "& = " << pc << endl;
     cout << "I'm a Child. " << endl;
   }
   
   if( pb->type() == Derived::ID )
   {
     Derived* pd = static_cast<Derived*>(pb);
     //Derived* pd = dynamic_cast<Derived*>(pb); // 同上
     
     cout << "& = " << pd << endl;
     pd->print();
   }
   
   if( pb->type() == Base::ID )
   {
     cout << "& = " << pb << endl;
     cout << "I'm a Base. " << endl;
   }
 }
 
 int main(int argc, char *argv[])
 {
   Base b;
   Derived d;
   Child c;
   
   test(&b);
   test(&d);
   test(&c);
   
   return 0;
 }
 /**
 * 運(yùn)行結(jié)果：
 * & = 0x7ffccf0dd850
 * I'm a Base. 
 * & = 0x7ffccf0dd860
 * I'm a Derived.
 * & = 0x7ffccf0dd870
 * I'm a Child.
 */

（2）利用 dynamic_cast

　　1）dynamic_cast這個(gè)關(guān)鍵字如果要轉(zhuǎn)換的實(shí)際類(lèi)型和指定的類(lèi)型不一樣，則會(huì)返回NULL。例如當(dāng)指定類(lèi)型為子類(lèi)對(duì)象時(shí)，如果父類(lèi)指針的動(dòng)態(tài)類(lèi)型是這個(gè)子類(lèi)對(duì)象時(shí)，轉(zhuǎn)換成功，而動(dòng)態(tài)類(lèi)型是父類(lèi)對(duì)象或者其他子類(lèi)對(duì)象時(shí)，轉(zhuǎn)換失敗；

　　2）dynamic_cast 要求使用的目標(biāo)對(duì)象類(lèi)型必須是多態(tài)，即：所在類(lèi)族至少有一個(gè)虛函數(shù)；

　　3）只能用于指針和引用之間的轉(zhuǎn)換

　　　　1.用于指針轉(zhuǎn)換時(shí)，轉(zhuǎn)換失敗，返回空指針；

　　　　2.用于引用轉(zhuǎn)換時(shí)，轉(zhuǎn)換失敗，將引發(fā) bad_cast異常。

 #include <iostream>
 #include <string>
 
 using namespace std;
 
 class Base
 {
 public:
   virtual ~Base()
   {
   
   }
 };
 
 class Derived : public Base
 {
 public:  
   void print()
   {
     cout << "I'm a Derived. " << endl;
   }
 };
 
 class Child : public Base
 {
 
 };
 
 void test(Base* pb)
 {
   // dynamic_cast 只能確定最終的轉(zhuǎn)化結(jié)果，無(wú)法獲取動(dòng)態(tài)類(lèi)型的原型
   Derived* pd = dynamic_cast<Derived*>(pb);
   
   if(pd != NULL)
   {
     // Derived 類(lèi)類(lèi)型， 可以使用指針pd訪問(wèn)Derived類(lèi)的成員
     cout << "& = " << pd << endl;
     pd->print();
   }
   else
   {
     Child* pc = dynamic_cast<Child*>(pb);
     
     if(pc != NULL)
     {
       // Child 類(lèi)類(lèi)型， 可以使用指針pc訪問(wèn)Child類(lèi)的成員
       cout << "& = " << pc << endl;
       cout << "I'm a Child. " << endl;
     }
     else
     {
       // Base 類(lèi)類(lèi)型， 可以使用指針pb訪問(wèn)Base類(lèi)的成員
       cout << "& = " << pc << endl; 
       cout << "I'm a Base. " << endl;
     }
   }
 }
 
 int main(int argc, char *argv[])
 {
   Base b;
   Derived d;
   Child c;
   
   test(&b);
   test(&d);
   test(&c);
   
   return 0;
 }
 /**
 * 運(yùn)行結(jié)果：
 * & = 0
 * I'm a Base. 
 * & = 0x7ffccf0dd860
 * I'm a Derived.
 * & = 0x7ffccf0dd870
 * I'm a Child.
 */

（3）利用 typeid（推薦這種方法）

　　1）typeid是一個(gè)關(guān)鍵字，專(zhuān)門(mén)用于動(dòng)態(tài)類(lèi)型識(shí)別；

　　2）typeid 關(guān)鍵字返回對(duì)應(yīng)參數(shù)的類(lèi)型信息，此類(lèi)型信息是一個(gè)type_info類(lèi)對(duì)象；

　　　　1.當(dāng)參數(shù)為類(lèi)型時(shí)，返回靜態(tài)類(lèi)型信息；

　　　　2.當(dāng)參數(shù)為變量時(shí)：1> 參數(shù)變量?jī)?nèi)部不存在虛函數(shù)表時(shí)，返回靜態(tài)類(lèi)型信息； 2> 參數(shù)變量?jī)?nèi)部存在虛函數(shù)表時(shí)，返回動(dòng)態(tài)類(lèi)型信息;

　　　　3.當(dāng)參數(shù)為 NULL 時(shí)，將拋出異常；

　 3）typeid使用時(shí)需要包含頭文件<typeinfo>；

　　4）typeid 使用時(shí)直接指定對(duì)象或者類(lèi)型。

　　5）typeid 在不同的編譯器內(nèi)部實(shí)現(xiàn)是不同的；

int i = 0;

const type_info& tiv = typeid(i); // 將 i 的類(lèi)型信息放到 type_info 中去；
const type_info& tii = typeid(int);

cout << (tiv == tii) << endl; // 1

利用 typeid 實(shí)現(xiàn)類(lèi)型識(shí)別

 #include <iostream>
  #include <string>
  #include <typeinfo>
  
  using namespace std;
  
  class Base
  {
  public:
   virtual ~Base()
   {
   }
 };
  
 class Derived : public Base
 {
 public:
   void print()
   {
     cout << "I'm a Derived." << endl;
   }
 };
  
 class Child : public Base 
 {
 public:
   void print()
   {
     cout << "I'm a Child." << endl;
   }
 };
  
 void test(Base* pb)
 {
   const type_info& tb = typeid(*pb);
   
   if( tb == typeid(Derived) )
   {
     Derived* pd = dynamic_cast<Derived*>(pb);
   
     cout << "& = " << pd << endl;
     pd->print();
   }
   else if( tb == typeid(Child) )
   {
     Child* pc = dynamic_cast<Child*>(pb);
     
     cout << "& = " << pc << endl;
     pc->print();
     
   }
   else if( tb == typeid(Base) )
   {
     cout << "& = " << pb << endl;
     cout << "I'm a Base. " << endl;
   }
   
   cout << tb.name() << endl;
 }
  
 int main(int argc, char *argv[])
 {
   Base b;
   Derived d;
   Child c;
   int index;
   char ch;
   
   const type_info& tp = typeid(b);
   const type_info& tc = typeid(d);
   const type_info& tn = typeid(c);
   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(&b);
   test(&d);
   test(&c);
   
   return 0;
 }
 /**
  * 運(yùn)行結(jié)果：
  * 4Base
  * 7Derived
  * 5Child
  * i
  * c
  * & = 0x7ffcbd4d6280
  * I'm a Base. 
  * 4Base
  * & = 0x7ffcbd4d6290
  * I'm a Derived.
  * 7Derived
 * & = 0x7ffcbd4d62a0
 * I'm a Child.
 * 5Child
 */

看完了這篇文章，相信你對(duì)c++中類(lèi)型識(shí)別作用是什么有了一定的了解，想了解更多相關(guān)知識(shí)，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝各位的閱讀！

向AI問(wèn)一下細(xì)節(jié)

c++中類(lèi)型識(shí)別作用是什么

猜你喜歡

最新資訊

相關(guān)推薦

相關(guān)標(biāo)簽