LLVM isa <>如何实现?

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来自http://llvm.org/docs/CodingStandards.html#ci_rtti_exceptions

LLVM确实广泛使用了使用像isa <>,cast <>和dyn_cast <>这样的模板的RTTI手动滚动形式。这种RTTI形式可以选择加入任何类。它也比dynamic_cast <>效率更高。

如何实现这个?

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首先,LLVM系统非常具体,完全没有RTTI系统的直接替代品。

Premises:

对于大多数类,不需要生成RTTI信息

  • 当需要时,信息只在给定的层次结构内才有意义.
  • 我们排除了这个系统的多重继承.

识别一个对象类:

采取简单的层次结构,例如:

struct Base {}; /* abstract */
struct DerivedLeft: Base {}; /* abstract */
struct DerivedRight:Base {};
struct MostDerivedL1: DerivedLeft {};
struct MostDerivedL2: DerivedLeft {};
struct MostDerivedR: DerivedRight {};

我们将创建一个特定于此层次结构的枚举,并为每个可以实例化的层次结构成员(其他都是无用的)使用枚举成员。

enum BaseId {
  DerivedRightId,
  MostDerivedL1Id,
  MostDerivedL2Id,
  MostDerivedRId
};

然后,Base类将增加一个方法,该方法将返回此枚举。

struct Base {
  static inline bool classof(Base const*) { return true; }

  Base(BaseId id): Id(id) {}

  BaseId getValueID() const { return Id; }

  BaseId Id;
};

而且每一个具体的类都以这种方式增强:

struct DerivedRight: Base {
  static inline bool classof(DerivedRight const*) { return true; }

  static inline bool classof(Base const* B) {
    switch(B->getValueID()) {
    case DerivedRightId: case MostDerivedRId: return true;
    default: return false;
    }
  }

  DerivedRight(BaseId id = DerivedRightId): Base(id) {}
};

现在,可以简单地查询确切的类型,以进行投射。

隐藏实施细节

一个给定的类应该实现两个classof方法:一个为最深的基础(测试合适的值BaseId)和一个为自己(纯优化)。例如:

struct MostDerivedL1: DerivedLeft {
  static inline bool classof(MostDerivedL1 const*) { return true; }

  static inline bool classof(Base const* B) {
    return B->getValueID() == MostDerivedL1Id;
  }

  MostDerivedL1(): DerivedLeft(MostDerivedL1Id) {}
};

通过这种方式,我们可以通过模板检查是否可以投射。

template <typename To, typename From>
bool isa(From const& f) {
  return To::classof(&f);
}

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