c++ 判断基类指针指向的真实对象类型

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在 c++ 面向对象使用中，我们常常会定义一个基类类型的指针，在运行过程中，这个指针可能指向一个基类类型的对象，也可能指向的是其子类类型的对象，那现在问题来了，我们如何去判断这个指针到底执行了一个什么类型的对象呢？
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今天我们就聊一下这个问题，首先我们要区分是否允许 RTTI，据此有不同办法。

1 允许使用 RTTI

在打开 rtti 的场景下，可以使用 dynamic_cast 和 typeid 这两个运算符来判断对象的真实类型。

1.1 使用 dynamic_cast

dynamic_cast 用于在运行时进行多态类型检查和转换，它可以将指向基类的指针转换为指向派生类的指针或引用。如果转换成功，则说明对象属于目标类或其派生类。如果转换失败，则返回空指针。
我们看如下例子，我们想判断指针 basePtr 是否指向了 Child2 类型的对象。总共进行了两次测试，第一次让该指针指向了 Child1 类型的对象，第二次则是指向了 Child2 类型的对象。

#include <iostream>

class Basic {
public:
    virtual void say() {
        std::cout << "我是基类" << std::endl;
    }
};

class Child1 : public Basic {
public:
    void say() {
        std::cout << "我是 child 1" << std::endl;
    }
};

class Child2 : public Basic {
public:
    void say() {
        std::cout << "我是 child 2" << std::endl;
    }
};

int main()
{
    Basic* basePtr;
    basePtr = new Child1();
    if (dynamic_cast<Child2*>(basePtr)) {
        std::cout << "[test 1]指针指向了 Child2 类型对象" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "[test 1]指针没有指向 Child2 类型对象" << std::endl;
    }

    delete basePtr;
    basePtr = new Child2();
    if (dynamic_cast<Child2*>(basePtr)) {
        std::cout << "[test 2]指针指向了 Child2 类型对象" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "[test 2]指针没有指向 Child2 类型对象" << std::endl;
    }
    delete basePtr;
}

让我们一起看看两次的打印，这是符合我们的预期的，使用 dynamic_cast 可以判断一个基类类型的指针是否指向了某个具体类类型。

在这里，有的朋友会好奇，我为什么添加了 say() 这么一个方法，凑数吗？确实是，就是凑数的dynamic_cast 是用于多态运行时的类型检查，如果我不增加这么一个方法，并且在基类中添加上 virtual 关键字，那就不存在多态，也就无从谈起运行时多态类型检查。下面是我将 virtual 去掉，或者干脆删除 say() 方法的编译结果。

1.2 使用 typeid

typeid 运算符返回一个 type_info 对象，该对象包含类型的相关信息。通过比较两个指针的类型信息，可以确定它们是否具有相同的类型。这里我们不用管 type_info 是什么东西，我们主要看看怎么用，下面继续看看刚刚的例子。

#include <iostream>

class Basic {
public:
    virtual void say() {
        std::cout << "我是基类" << std::endl;
    }
};

class Child1 : public Basic {
public:
    void say() {
        std::cout << "我是 child 1" << std::endl;
    }
};

class Child2 : public Basic {
public:
    void say() {
        std::cout << "我是 child 2" << std::endl;
    }
};

int main()
{
    Basic* basePtr;
    basePtr = new Child1();
    if (typeid(*basePtr) == typeid(Child2)) {
        std::cout << "[test 1]指针指向了 Child2 类型对象" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "[test 1]指针没有指向 Child2 类型对象" << std::endl;
    }

    delete basePtr;
    basePtr = new Child2();
    if (typeid(*basePtr) == typeid(Child2)) {
        std::cout << "[test 2]指针指向了 Child2 类型对象" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "[test 2]指针没有指向 Child2 类型对象" << std::endl;
    }
    delete basePtr;
}

运行结果，和刚刚使用 dynamic_cast 一样。我们这里是来判断基类指针是否指向了某个具体类对象，typeid 当然也可以用来判断两个指针指向的具体类类型是否相同，这里不再展开。

值得注意的是，使用 typeid 时，如果去掉基类方法中的 virtual 关键字，编译并不会报错，但运行结果肯定会错，此时因为不存在多态，该运算符始终会返回基类的信息。

2 不允许使用 RTTI

出于某些原因，你的项目可能禁用了 RTTI，那这个时候我们应该怎么判断基类指针指向的具体类呢？我们还能利用多态本身，就是给基类新增一个虚方法，子类在必要的时候来重写。

下面我们继续用刚刚的例子，一起看看代码吧。

#include <iostream>

class Basic {
public:
    virtual void say() {
        std::cout << "我是基类" << std::endl;
    }
    virtual bool isChild2() {
        return false;
    }
};

class Child1 : public Basic {
public:
    void say() {
        std::cout << "我是 child 1" << std::endl;
    }
};

class Child2 : public Basic {
public:
    void say() {
        std::cout << "我是 child 2" << std::endl;
    }
    bool isChild2() {
        return true;
    }
};

int main()
{
    Basic* basePtr;
    basePtr = new Child1();
    if (basePtr->isChild2()) {
        std::cout << "[test 1]指针指向了 Child2 类型对象" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "[test 1]指针没有指向 Child2 类型对象" << std::endl;
    }

    delete basePtr;
    basePtr = new Child2();
    if (basePtr->isChild2()) {
        std::cout << "[test 2]指针指向了 Child2 类型对象" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "[test 2]指针没有指向 Child2 类型对象" << std::endl;
    }
    delete basePtr;
}

我们新增了一个 isChild2() 的方法，用来判断该类是否是 Child2 类型，因为我这里只需要判断基类指针是否指向了 Child2 类型的对象，所以就直接增加了个 bool 返回值的接口进行判断了。在实际使用时，也可以返回枚举变量，分别对应例子中的三个类。

3 总结

当项目允许 RTTI 时，我们可以使用 dynamic_cast 和 typeid 运算符来判断一个基类指针指向的具体对象类型；当禁用 RTTI 时，我们就利用多态本身，为基类新增一个方法，用来获取类类型信息。