Question

我有一个像这样的节点树结构：

struct Node {};
struct ChildNode : Node{};

我将这样做：

Node* n = new ChildNode;

稍后，我需要知道节点类型：

if (IsChildNode(n)) {
    ChildNode* c = static_cast<ChildNode*>(n);
    // ...
}

通常，我通过向Node基类添加虚拟Id()方法并在派生类中重写此方法来实现此目的。

在我当前的情况下，这是唯一需要虚拟的方法，因此我试图查看是否有一种避免虚拟方法的方法，同时使Id成为编译时值（不是Node类中的非常量成员变量）。

有没有一种方法可以找出ChildNode的类型：

使用dynamic_cast
不使用虚函数
不在Node类中设置运行时变量。

我在Visual Studio 2019上使用C ++ 17，

Answer 1

广义上，您有一个指针和一个指向的对象：

Node*           ChildNode
+------+        +------------------
| XXXX | -----> | ... some data ... 
+------+        +------------------

如果您需要在运行时确定指向对象的类型，而无需选择静态类型系统（包括模板），则这两个地方是 only 的来源信息。

通过拒绝使用dynamic_cast和virtual函数，您已经消除了C ++内置的用于动态类型信息的机制。通过拒绝使用成员变量，您还消除了以类似方式手动实现类型检查的可能性。除非不同的Node类型在对象中存储了其他唯一值，否则无法使用指向的对象的值来确定其类型。

但是，指针本身可以成为信息的来源。例如，在标准用法下，指针可以通过与null比较来指示它确实指向了一个对象。我在评论中开玩笑地指出，可以为每种Node类型使用唯一的分配器，这些分配器可以标识它们自己的指针。但在有限制的情况下，它是一个选项。这必须通过以下方式实现：

相邻分配的值（但该值几乎与成员变量相同）
某种查找（可能非常慢）
一个tagged pointer（非常不标准且易碎）

这些选项中的任何一个都没有任何好处。 RTTI和成员变量都是解决问题的非常常用的方法。我不鼓励您使用上面列出的机制中的 any 。

我无法使用规范回答，因为不可能证明是否定的。但是，我希望我已经从概念上证明了这种选择很少。

Answer 2

我正在查看LLVM如何进行投射。几乎可以肯定，它们的实现将是最快的。以下是与此有关的一些文件：

https://llvm.org/docs/HowToSetUpLLVMStyleRTTI.html

http://llvm.org/docs/ProgrammersManual.html#the-isa-cast-and-dyn-cast-templates

https://llvm.org/doxygen/Casting_8h_source.html

基本上，他们具有这样的设置：

enum class Kind {
    ChildNode
};

struct Node {
    Node(Kind k) : kind(k) {}
    const Kind kind;
};

struct ChildNode : Node {
    ChildNode() : Node(Kind::ChildNode) {}

    static bool classof(const Node* n) { return n->kind == Kind::ChildNode;}
};

然后，他们做了一些模板欺骗来定义泛型函数：

bool isa<TypeToCheckFor, CurrentType>(const CurrentType& t);

可以叫哪个来检查类型。

尽管此版本不符合我的这一要点：

* Without setting a runtime variable in the Node class.

至少，它使用const基本类型成员，没有虚拟调用和const参数。这将是设置的最佳选择，因为编译器可能必须对这些检查执行尽可能多的优化。

如何在不进行动态调用的情况下确定子节点的类型

2 个答案: