typeid 运算符
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语法
typeid ( 类型 )
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(1) | ||||||||
typeid ( 表达式 )
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(2) | ||||||||
typeid 表达式是左值表达式,它指代一个具有静态存储期的,多态类型 std::type_info 或它的某个派生类型的 const 限定版本类型的对象。
如果使用 typeid 时 std::type_info 的标准库定义不可见,那么程序非良构。
解释
如果类型 或表达式 的类型是类类型或到类类型的引用,那么该类类型不能是不完整类型。
1) 指代一个表示类型 的 std::type_info 对象。如果类型 是引用类型,那么结果指代的 std::type_info 对象表示被引用的类型的无 cv 限定版本。
2) 检验表达式:
- 如果表达式 是标识了某个多态类型(即声明或继承至少一个虚函数的类)对象的左值(C++11 前)泛左值(C++11 起)表达式,那么
typeid表达式对该表达式求值,然后指代表示该表达式动态类型的 std::type_info 对象。
- 否则,
typeid不对该表达式求值(即该表达式是不求值操作数(C++11 起),而它所指代的 std::type_info 对象表示该表达式的静态类型。不进行左值到右值、数组到指针或函数到指针转换。
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(C++17 起) |
如果类型 和表达式 的类型具有 cv 限定,那么 typeid 的结果会指代对应的无 cv 限定类型(即 typeid(T) == typeid(const T))。
如果对处于构造和销毁过程中的对象(在构造函数或析构函数之内,包括构造函数的初始化器列表或默认成员初始化式)使用 typeid,那么此 typeid 指代的 std::type_info 对象表示正在构造或销毁的类,即便它不是最终派生类。
- ↑ 在其他语境下,对此类表达式 进行求值会导致未定义行为。
注解
当应用于多态类型的表达式时,typeid 表达式的求值可能涉及运行时开销(虚表查找),其他情况下 typeid 表达式都在编译时解决。
未指明 typeid 指代的对象的析构函数是否会在程序结束时执行。
不保证同一类型上的 typeid 表达式的所有求值都指代同一个 std::type_info 对象,不过这些 type_info 对象的 std::type_info::hash_code 相同,它们的 std::type_index 也相同。
const std::type_info& ti1 = typeid(A);
const std::type_info& ti2 = typeid(A);
assert(&ti1 == &ti2); // 不保证
assert(ti1 == ti2); // 保证
assert(ti1.hash_code() == ti2.hash_code()); // 保证
assert(std::type_index(ti1) == std::type_index(ti2)); // 保证
关键词
示例
该示例展示使用一种实现时的输出,其中 type_info::name 返回完整类型名;若使用 gcc 或相似者则须通过 c++filt -t 过滤。
运行此代码
#include <iostream>
#include <string>
#include <typeinfo>
struct Base {}; // 非多态
struct Derived : Base {};
struct Base2 { virtual void foo() {} }; // 多态
struct Derived2 : Base2 {};
int main()
{
int myint = 50;
std::string mystr = "string";
double *mydoubleptr = nullptr;
std::cout << "myint 的类型:" << typeid(myint).name() << '\n'
<< "mystr 的类型:" << typeid(mystr).name() << '\n'
<< "mydoubleptr 的类型:" << typeid(mydoubleptr).name() << '\n';
// std::cout << myint 是多态类型的泛左值表达式;求值
const std::type_info& r1 = typeid(std::cout << myint); // 副作用:打印 50
std::cout << '\n' << "std::cout<<myint 的类型:" << r1.name() << '\n';
// std::printf() 不是多态类型的泛左值表达式;不求值
const std::type_info& r2 = typeid(std::printf("%d\n", myint));
std::cout << "printf(\"%d\\n\",myint) 的类型:" << r2.name() << '\n';
// 非多态左值时是静态类型
Derived d1;
Base& b1 = d1;
std::cout << "非多态基类的引用:" << typeid(b1).name() << '\n';
Derived2 d2;
Base2& b2 = d2;
std::cout << "多态基类的引用:" << typeid(b2).name() << '\n';
try
{
// 解引用空指针:对于非多态表达式 OK
std::cout << "mydoubleptr 指向 " << typeid(*mydoubleptr).name() << '\n';
// 解引用空指针:对多态左值则不行
Derived2* bad_ptr = nullptr;
std::cout << "bad_ptr 指向...";
std::cout << typeid(*bad_ptr).name() << '\n';
}
catch (const std::bad_typeid& e)
{
std::cout << " 捕获 " << e.what() << '\n';
}
}
可能的输出:
======== 来自 Clang 的输出 ========
myint 的类型:i
mystr 的类型:NSt3__112basic_stringIcNS_11char_traitsIcEENS_9allocatorIcEEEE
mydoubleptr 的类型:Pd
50
std::cout<<myint 的类型:NSt3__113basic_ostreamIcNS_11char_traitsIcEEEE
printf("%d\n",myint) 的类型:i
非多态基类的引用:4Base
多态基类的引用:8Derived2
mydoubleptr 指向 d
bad_ptr 指向... 捕获 std::bad_typeid
======== 来自 MSVC 的输出 ========
myint 的类型:int
mystr 的类型:class std::basic_string<char,struct std::char_traits<char>,⮠
class std::allocator<char> >
mydoubleptr 的类型:double * __ptr64
50
std::cout<<myint 的类型:class std::basic_ostream<char,struct std::char_traits<char> >
printf("%d\n",myint) 的类型:int
非多态基类的引用:struct Base
多态基类的引用:struct Derived2
mydoubleptr 指向 double
bad_ptr 指向... 捕获 Attempted a typeid of nullptr pointer!
缺陷报告
下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。
| 缺陷报告 | 应用于 | 出版时的行为 | 正确行为 |
|---|---|---|---|
| CWG 492 | C++98 | 对指代 cv 限定类型的引用应用 typeid 的结果表示被引用类型
|
结果表示无 cv 限定的被引用类型 |
| CWG 1416 | C++98 | 对于顶层 cv 限定的用词可能会引起误解 | 改进用词 |
| CWG 1431 | C++98 | 只允许 typeid 抛出 std::bad_typeid
|
允许抛出可匹配的派生类 |
| CWG 1954 | C++98 | 不明确是否会在表达式 的子表达式中检查空指针解引用 | 只会在顶层检查 |
参阅
| 包含某个类型的信息,typeid 运算符所返回的类 (类) |