一個簡單的RTTI實現

RTTI是"Runtime Type Information"的縮寫,意思是:運行時類型信息.它提供了運行時確定對象類型的方法.

最近在寫的一些東西,不想使用MFC之類的框架,但是卻在很多地方需要根據名稱確定指針的轉換類型或者利用抽象工廠生產抽象的類對象指針...

我很不喜歡不容易維護且難看的"switch case",而C++本身的RTTI功能又顯得很單薄...看來只有自己寫一個C++的RTTI實現了.

RTTI.h:

////////////////////////////////////////////////////////////////// // RTTI - RTTI 支持 // // Author: 木頭雲 // Blog: http://hi.baidu.com/markl22222 // E-Mail: [e-mail] // Version: 1.0.1001.1823 ////////////////////////////////////////////////////////////////// #ifndef __STDCPX_RTTI_H__ #define __STDCPX_RTTI_H__ #if _MSC_VER > 1000 #pragma once #endif // _MSC_VER > 1000 ////////////////////////////////////////////////////////////////// // RTTI 起始類聲明 class CBaseObj; ////////////////////////////////////////////////////////////////// // type_id 自增量 extern int TypeInfoOrder; // 類型信息結構 struct TypeInfo { typedef CBaseObj* (*pfn_dc)(GCAlloc& gc); LPTSTR className; int type_id; TypeInfo* pBaseClass; pfn_dc m_pfnCreateObject; // NULL => abstract class CBaseObj* CreateObject(GCAlloc& gc) { if( m_pfnCreateObject == NULL ) return NULL; return (*m_pfnCreateObject)(gc); } bool operator == (const TypeInfo& info) { return this == &info; } bool operator != (const TypeInfo& info) { return this != &info; } }; ////////////////////////////////////////////////////////////////// // 向工廠註冊 TypeInfo 指針 #define REGISTER_TYPEINFO(key, inf) / CTypeInfoFactory::GetInstance()->RegisterTypeInfo(key, inf) // 從工廠得到 TypeInfo 指針 #define GET_TYPEINFO(key) / CTypeInfoFactory::GetInstance()->GetTypeInfo(key) // TypeInfo 指針單例工廠 class CTypeInfoFactory sealed { private: typedef Map<tstring, TypeInfo*> key_map; private: key_map dc_funcs; private: CTypeInfoFactory(GCAlloc& gc) : dc_funcs(gc) {} public: // 獲得工廠單例 static CTypeInfoFactory* GetInstance() { // 僅用於RTTI時不需要考慮線程同步問題 // 爲了提高效率, 此處不加線程同步鎖 static GCAlloc gc; static CTypeInfoFactory instance(gc); return &instance; } // 向工廠註冊一個類名 bool RegisterTypeInfo(LPCTSTR c_key, TypeInfo* inf) { if( c_key == NULL ) return false; tstring key(c_key); if( dc_funcs.find(key) == dc_funcs.end() ) { dc_funcs.insert( key_map::value_type(key, inf) ); return true; } else return false; } // 從工廠獲得一個 TypeInfo TypeInfo* GetTypeInfo(LPCTSTR c_key) { if( c_key == NULL ) return NULL; tstring key(c_key); if( dc_funcs.find(key) == dc_funcs.end() ) return NULL; else return dc_funcs[key]; } }; ////////////////////////////////////////////////////////////////// // Base Typedef 宏定義 #define DEF_BASETYPE(base_name) / public: / typedef base_name Base; ////////////////////////////////////////////////////////////////// // TYPEINFO 類型信息宏定義 #define TYPEINFO_OF_CLS(cls_name) (cls_name::GetTypeInfoClass()) #define TYPEINFO_OF_OBJ(obj_name) (obj_name.GetTypeInfo()) #define TYPEINFO_OF_PTR(ptr_name) (ptr_name->GetTypeInfo()) #define TYPEINFO_MEMBER(cls_name) rttiTypeInfo ////////////////////////////////////////////////////////////////// // 類的 RTTI 宏定義 #define DECLARE_TYPEINFO_CLS(cls_name, base_name) / DEF_BASETYPE(base_name) / public: / virtual int GetTypeID() { return TYPEINFO_MEMBER(cls_name).type_id; } / virtual LPCTSTR GetTypeName() { return TYPEINFO_MEMBER(cls_name).className; } / virtual TypeInfo& GetTypeInfo() { return TYPEINFO_MEMBER(cls_name); } / static TypeInfo& GetTypeInfoClass() { return TYPEINFO_MEMBER(cls_name); } / private: / static TypeInfo TYPEINFO_MEMBER(cls_name); #define DECLARE_TYPEINFO_NULL(cls_name) / public: / virtual int GetTypeID() { return TYPEINFO_MEMBER(cls_name).type_id; } / virtual LPCTSTR GetTypeName() { return TYPEINFO_MEMBER(cls_name).className; } / virtual TypeInfo& GetTypeInfo() { return TYPEINFO_MEMBER(cls_name); } / static TypeInfo& GetTypeInfoClass() { return TYPEINFO_MEMBER(cls_name); } / private: / static TypeInfo TYPEINFO_MEMBER(cls_name); / public: / bool IsKindOf(TypeInfo& cls); // dynamically typeinfo #define DECLARE_DYNAMIC_CLS(cls_name, base_name) / DECLARE_TYPEINFO_CLS(cls_name, base_name) #define DECLARE_DYNAMIC_NULL(cls_name) / DECLARE_TYPEINFO_NULL(cls_name) // dynamically constructable #define DECLARE_DYNCREATE_CLS(cls_name, base_name) / DECLARE_DYNAMIC_CLS(cls_name, base_name) / public: / static CBaseObj* CreateObject(GCAlloc& gc); / private: / static bool m_bRegSuccess; #define DECLARE_DYNCREATE_NULL(cls_name) / DECLARE_DYNAMIC_NULL(cls_name) / public: / static CBaseObj* CreateObject(GCAlloc& gc); / private: / static bool m_bRegSuccess; ///////////////////////////////// #define IMPLEMENT_TYPEINFO_CLS(cls_name, base_name, pfn_new) / TypeInfo cls_name::TYPEINFO_MEMBER(cls_name) = / { _T(#cls_name), TypeInfoOrder++, &(base_name::GetTypeInfoClass()), pfn_new }; #define IMPLEMENT_TYPEINFO_NULL(cls_name, pfn_new) / TypeInfo cls_name::TYPEINFO_MEMBER(cls_name) = / { _T(#cls_name), TypeInfoOrder++, NULL, pfn_new }; / bool cls_name::IsKindOf(TypeInfo& cls) / { / TypeInfo* p = &(this->GetTypeInfo()); / while( p != NULL ) / { / if( p->type_id == cls.type_id ) / return true; / p = p->pBaseClass; / } / return false; / } // dynamically typeinfo #define IMPLEMENT_DYNAMIC_CLS(cls_name, base_name) / IMPLEMENT_TYPEINFO_CLS(cls_name, base_name, NULL) #define IMPLEMENT_DYNAMIC_NULL(cls_name) / IMPLEMENT_TYPEINFO_NULL(cls_name, NULL) // dynamically constructable #define IMPLEMENT_DYNCREATE_CLS(cls_name, base_name) / IMPLEMENT_TYPEINFO_CLS(cls_name, base_name, cls_name::CreateObject) / CBaseObj* cls_name::CreateObject(GCAlloc& gc) / { return /*new cls_name*/GC_NEW(gc, cls_name); } / bool cls_name::m_bRegSuccess = / REGISTER_TYPEINFO( _T(#cls_name), &(cls_name::TYPEINFO_MEMBER(cls_name)) ); #define IMPLEMENT_DYNCREATE_NULL(cls_name) / IMPLEMENT_TYPEINFO_NULL(cls_name, cls_name::CreateObject) / CBaseObj* cls_name::CreateObject(GCAlloc& gc) / { return /*new cls_name*/GC_NEW(gc, cls_name); } / bool cls_name::m_bRegSuccess = / REGISTER_TYPEINFO( _T(#cls_name), &(cls_name::TYPEINFO_MEMBER(cls_name)) ); ////////////////////////////////////////////////////////////////// // 動態指針轉換宏定義 #define DYNAMIC_CAST(cls_name, object_ptr) / dynamic_cast_t<cls_name>( TYPEINFO_OF_CLS(cls_name), object_ptr ) // 動態對象創建宏定義 #define DYNAMIC_CREATE(cls_name, key, gc) / dynamic_create_t<cls_name>( key, gc ) ////////////////////////////////////////////////////////////////// // RTTI 起始類 class CBaseObj { DECLARE_DYNCREATE_NULL(CBaseObj) }; ////////////////////////////////////////////////////////////////// // 動態指針轉換函數模板 template <class T> inline T* dynamic_cast_t(TypeInfo& cls, CBaseObj* ptr) { if( ptr ) return ptr->IsKindOf(cls) ? (T*)ptr : NULL; else return NULL; } // 動態對象創建函數 template <class T> inline T* dynamic_create_t(LPCTSTR c_key, GCAlloc& gc) { if( c_key == NULL ) return NULL; TypeInfo* inf = GET_TYPEINFO(c_key); if( inf ) return DYNAMIC_CAST( T, inf->CreateObject(gc) ); else return NULL; } ////////////////////////////////////////////////////////////////// #endif // __STDCPX_RTTI_H__

RTTI.cpp:

#include "stdafx.h" #ifndef __STDCPX_RTTI_H__ #include "detail//RTTI.h" #endif ////////////////////////////////////////////////////////////////// // type_id 自增量初始化 extern int TypeInfoOrder = 0; // CBaseObj 成員定義 IMPLEMENT_DYNCREATE_NULL(CBaseObj)

在"struct TypeInfo"中我用到了許式偉的StdExt庫,若要單獨使用的話需要把"Map"改爲"map",即使用stl的map完成同樣的功能,並刪除掉帶有"GCAlloc"的語句.

此RTTI在使用上類似MFC的RTTI,所有需要用到RTTI功能的類必須繼承自"class CBaseObj".

使用示例:

Show.h:

class CShow : public CBaseObj { DECLARE_DYNAMIC_CLS(CShow, CBaseObj) public: CShow() {} virtual ~CShow() {} };

Show.cpp:

IMPLEMENT_DYNAMIC_CLS(CShow, CBaseObj)