从零开始学C++之RTTI、dynamic_cast、typeid、类与类之间的关系uml

一、RTTI

Run-time type information (RTTI) is a mechanism that allows the type of an object to be determined during program execution.

There are three main C++ language elements to run-time type information:

  • The dynamic_cast operator. Used for conversion of polymorphic types.
  • The typeid operator. Used for identifying the exact type of an object.
  • The type_info class. Used to hold the type information returned by the typeid operator.  class type_info { public:     virtual ~type_info();     bool operator==(const type_info& rhs) const;     bool operator!=(const type_info& rhs) const;     int before(const type_info& rhs) const;     const char* name() const;     const char* raw_name() const; private:     void *_m_data;     char _m_d_name[1];     type_info(const type_info& rhs);     type_info& operator=(const type_info& rhs);     static const char _Name_base(const type_info *,__type_info_node* __ptype_info_node); }; The result of typeid is a const type_info&. The value is a reference to a type_info object that represents either the type-id or the type of the expression, depending on which form of typeid is used.  为了支持RTTI,为每一个多态类创建一个type_info 对象(静态数据区),并把其地址保存到vtable中的固定位置(一般为第一个位置)(取决于具体编译器实现,标准并没有规定)。 #include <iostream> using namespace std; class Shape { public:     virtual void Draw() = 0;     virtual ~Shape() {} }; class Circle : public Shape { public:     void Draw()     {         cout << "Circle Draw ..." << endl;     } }; class Square : public Shape { public:     void Draw()     {         cout << "Square Draw ..." << endl;     } }; int main(void) {     Shape *p;     Circle c;     p = &c;     p->Draw();     //使用dynamic_cast 的条件     //1、开启运行时类型信息;2、应用在具有多态关系的继承体系上;     if (dynamic_cast<Circle *>(p))     {         cout << "p is point to a Circle object" << endl;         Circle *cp = dynamic_cast<Circle *>(p);     // 安全向下转型         cp->Draw(); //效率没有 p->Draw(); 高     }     else if (dynamic_cast<Square *>(p))     {         cout << "p is point to a Square object" << endl;     }     else     {         cout << "p is point to a Other object" << endl;     }     cout << typeid(*p).name() << endl;     cout << typeid(Circle).name() << endl;     if (typeid(Circle).name() == typeid(*p).name())     {         cout << "p is point to a Circle object" << endl;         ((Circle *)p)->Draw();     }     else if (typeid(Square).name() == typeid(*p).name())     {         cout << "p is point to a Circle object" << endl;         ((Square *)p)->Draw();     }     else     {         cout << "p is point to a Other object" << endl;     }     return 0; }

如上所述,dynamic_cast 和 typeid 操作符 都可以实现运行时类型识别。其中使用dynamic_cast 时需要开启运行时类型信息,在项目-》属性-》C/C++-》语言-》启用运行时类型信息。在使用typeid时需要注意的是返回的是type_info 对象的引用,且type_info 类的拷贝构造函数和赋值运算符都声明为私有,故不能这样写: type_info tf = typeid(Circle); 二、类与类之间的关系 Unified Modeling Language (UML)又称统一建模语言或标准建模语言,是始于1997年一个OMG标准,它是一个支持模型化和软件系统开发的图形化语言。 1、继承(泛化)Generalization

Manager 继承自Employee. 2、关联 Association,单向关联 DirectedAssociation

Order 作为Customer 的成员,如vector<Order>  orders ; 3、聚合 Aggregation

class B class A {  public: B* b_; }; 当A释放时,不负责B的释放,也许B是被共享的。 4、组合 Composition

当Company 释放时要负责Department 的释放,Department 不是共享的。 5、依赖 Dependency

类A依赖于B: 从语义上来上是A use B,偶然的,临时的 B作为A的成员函数参数 B作为A的成员函数的局部变量 A的成员函数调用B的静态方法 比较5种关系: 继承体现的是类与类之间的纵向关系,其他4种体现的是类与类之间的横向关系。 关联强弱 依赖<关联<聚合<组合 继承(A is B) 关联、聚合、组合(A has B) 依赖(A use B)

参考:

C++ primer 第四版 Effective C++ 3rd C++编程规范

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