c++ 完备的运行时类型信息(动态类型信息)

众所周知，码猿写代码，天然要求严谨周密，殊不知想象力也很重要。本座阅码几十年，极端感概许多码猿的脑洞被大大扣留，鲜有人能越雷池一步，出格是c++的同窗，连同委员会的那一坨老头子，都很让人无语至极，出自这些人的作品，都是一个死鱼眼睛样子，千人一面，毫无灵动之生趣可言。stl，boost这些库都是这样子（固然它们确实可以完成大大都一般使命），更别说其他的库，没有什么让人线人一新之处。

就说说动态范例信息这块，又可能说是反射。天然，说话自己提供的废料type_info就懒得说了，除了证明c++也东施效颦，也能支持动态信息之外，就别无用处了，有谁会正儿八经的用type_info做点正儿八经的工作呢。因此，各路人马纷纷上阵，都要补充c++在运行时范例信息上的缺失。由于范例的反射信息其实太重要，可能说，反射的用武之地太多太多，外貌上许多工作不必要反射，可能字面代码上就看不到反射的陈迹，可是里面的实现，大把大把的反射在发光发烧。c++僵持不在动态信息上给以一点点多余的支持，并不暗示c++就不必要反射了，看看尺度库这个积极回避动多态的规范，是一个奈何的失败作品，嗯，这个往后再谈吧。若是stl一开始就没有云云大力大举排出动多态，你看看就连内存分派的allocator都可以做到静态范例信息内里（最新版的c++终于也要接管多态的allocator，c++界居然一片欢呼激昂，真是悲伤），今时今天的c++就不会在许多规模上处处割地求和。

总的来说，此刻市面上的c++反射库，都是侵入式，都学着mfc那一套，都是要求担任自一个基类Object，然后才气对外提供反射信息的成果，先不说它们提供的范例信息是否完整，这样子就把用途普及限定死在一个很窄很窄的小圈子内里了。这些反射库，1、不能反射根基范例，int、char、double、const char*、……等；2、不能反射非担任自Object的class可能struct，3、也不能反射模板类，好比vector<int>、list<vector<vector<int>>>。固然typeid各样弱鸡，但也非一无可取，最少非侵入、划一、多态。以是，抱负的反射，应该像c++原生的typeid那样无色无味：1、非侵入式的；2、可以对全部的范例都提供反射，根基范例、非Object系的struct可能class、template范例的；3、多态的，只要改范例必要运行时的范例辨认，那么就返回其自己的范例（子类），而非字面上的声明范例；4、支持范例参数，也等于说，以范例转达给该函数时，就返回响应的范例信息工具。

说得详细一点，我们要求的反射库是这样子的。虽然，起主要有一个范例信息工具TypeInfo，内里装满了关于对付范例的全部具体信息。如下所示：可以猜到这种反射下框架，只支持单担任，这是存心的。

struct TypeInfo
 {
 public:
  template<typename Args>
  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，就要有一个函数TypeOf，应该是两个，一个是无参数的范例模板函数，可以这样挪用，TypeOf<type>()；一个是有一个参数的范例模板函数，可以这样挪用，TypeOf(obj)。不管是那一个，其返回功效都是const TypeInfo*。TypeOf的要做到的工作是，对付每一种范例，有且只有一个独一的TypeInfo工具与之对应，不管是template的还长短template的；好比，以下的几个判定必需创立。
TypeOf<int>() == TypeOf<int>();
TypeOf<int>() == TypeOf(n); //n为整型
TypeOf<vector<int>>() == TypeOf(nums);//nums的范例为vector<int>
Object* a = new ObjectA; TypeOf(a) == TypeOf<ObjectA>();
其拭魅这内里的道理也没什么神奇，无非就是trait共同sfine，接下来就所有都是夫役活，就是为每一种范例都专门特化一个具体描写的范例工具，用宏可以节减大量的代码。可是整个反射库，本座前前后后重构了十屡次，此刻也还在重构之中，终究照旧办理了开拓上所碰着的各类工作。好比，序列化（支持指针、支持多态）、工具与xml的交流、工具与json的交流、数据库表读写工具、名目化、Any范例、非侵入式接口、动静发送、字符串天生工具等等。
着实现方法，归纳综合起来，就是引入间接层元函数TypeInfoImp专门用于返回一个范例type，type内里有一个GetTypeInfo()的函数。然后TypeOf挪用TypeInfoImp里的type的GetTypeInfo()最终获得TypeInfo工具。代码如下所示。

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

 template<typename Ty>
 struct TypeInfoImp<const Ty> : public TypeInfoImp<Ty>
 {
  typedef typename TypeInfoImp<Ty>::type type;
  static const bool value = TypeInfoImp<Ty>::value;
 };
 
 template<typename Ty>
 const TypeInfo* TypeOf()
 {
  typedef typename TypeInfoImp<Ty>::type TypeInfoProvider;
  return TypeInfoProvider::GetTypeInfo();
 }
 
 template<typename Ty>
 const TypeInfo* TypeOf(const Ty& obj)
 {
  typedef typename IsRttiType<Ty>::type is_rtti; //又是间接层，对动态范例和非动态范例别离处理赏罚
  return ImpTypeOf(obj,is_rtti());
 }
 
 template<>
 struct TypeInfoImp < bool >
 {
  static const bool value = true;
  typedef TypeInfoImp<bool> type;
  static TypeInfo* GetTypeInfo();
 };
  
 TypeInfo* TypeInfoImp<bool>::GetTypeInfo()
 {
  static TypeInfo* ti = CreateNativeTypeInfo<bool>("bool");
  return ti;
 }

（编辑：湖南网）

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