Язык программирования C++ для профессионалов
Класс Type_info
В классе Type_info есть минимальный объем информации для реализации операции ptr_cast(); его можно определить следующим образом:
class Type_info { const char* n; // имя const Type_info** b; // список базовых классов public: Type_info(const char* name, const Type_info* base[]);
const char* name() const; Base_iterator bases(int direct=0) const; int same(const Type_info* p) const; int has_base(const Type_info*, int direct=0) const; int can_cast(const Type_info* p) const;
static const Type_info info_obj; virtual typeid get_info() const; static typeid info(); };
Две последние функции должны быть определены в каждом производном от Type_info классе.
Пользователь не должен заботиться о структуре объекта Type_info, и она приведена здесь только для полноты изложения. Строка, содержащая имя типа, введена для того, чтобы дать возможность поиска информации в таблицах имен, например, в таблице отладчика. С помощью нее а также информации из объекта Type_info можно выдавать более осмысленные диагностические сообщения. Кроме того, если возникнет потребность иметь несколько объектов типа Type_info, то имя может служить уникальным ключом этих объектов.
const char* Type_info::name() const { return n; }
int Type_info::same(const Type_info* p) const { return this==p || strcmp(n,p->n)==0; }
int Type_info::can_cast(const Type_info* p) const { return same(p) || p->has_base(this); }
Доступ к информации о базовых классах обеспечивается функциями bases() и has_base(). Функция bases() возвращает итератор, который порождает указатели на базовые классы объектов Type_info, а с помощью функции has_base() можно определить является ли заданный класс базовым для другого класса. Эти функции имеют необязательный параметр direct, который показывает, следует ли рассматривать все базовые классы (direct=0), или только прямые базовые классы (direct=1). Наконец, как описано ниже, с помощью функций get_info() и info() можно получить динамическую информацию о типе для самого класса Type_info.
Здесь средство динамических запросов о типе сознательно реализуется с помощью совсем простых классов. Так можно избежать привязки к определенной библиотеке. Реализация в расчете на конкретную библиотеку может быть иной. Можно, как всегда, посоветовать пользователям избегать излишней зависимости от деталей реализации.
Функция has_base() ищет базовые классы с помощью имеющегося в Type_info списка базовых классов. Хранить информацию о том, является ли базовый класс частным или виртуальным, не нужно, поскольку все ошибки, связанные с ограничениями доступа или неоднозначностью, будут выявлены при трансляции.
class base_iterator { short i; short alloc; const Type_info* b; public: const Type_info* operator() (); void reset() { i = 0; }
base_iterator(const Type_info* bb, int direct=0); ~base_iterator() { if (alloc) delete[] (Type_info*)b; } };
В следующем примере используется необязательный параметр для указания, следует ли рассматривать все базовые классы (direct==0) или только прямые базовые классы (direct==1).
base_iterator::base_iterator(const Type_info* bb, int direct) { i = 0;
if (direct) { // использование списка прямых базовых классов b = bb; alloc = 0; return; }
// создание списка прямых базовых классов:
// int n = число базовых b = new const Type_info*[n+1]; // занести базовые классы в b
alloc = 1; return; }
const Type_info* base_iterator::operator() () { const Type_info* p = &b[i]; if (p) i++; return p; }
Теперь можно задать операции запросов о типе с помощью макроопределений:
#define static_type_info(T) T::info()
#define ptr_type_info(p) ((p)->get_info()) #define ref_type_info(r) ((r).get_info())
#define ptr_cast(T,p) \ (T::info()->can_cast((p)->get_info()) ? (T*)(p) : 0) #define ref_cast(T,r) \ (T::info()->can_cast((r).get_info()) \ ? 0 : throw Bad_cast(T::info()->name()), (T&)(r))
Предполагается, что тип особой ситуации Bad_cast (Ошибка_приведения) описан так:
class Bad_cast { const char* tn; // ... public: Bad_cast(const char* p) : tn(p) { } const char* cast_to() { return tn; } // ... };
В разделе §4.7 было сказано, что появление макроопределений служит сигналом возникших проблем. Здесь проблема в том, что только транслятор имеет непосредственный доступ к литеральным типам, а макроопределения скрывают специфику реализации. По сути для хранения информации для динамических запросов о типах предназначена таблица виртуальных функций. Если реализация непосредственно поддерживает динамическую идентификацию типа, то рассматриваемые операции можно реализовать более естественно, эффективно и элегантно. В частности, очень просто реализовать функцию ptr_cast(), которая преобразует указатель на виртуальный базовый класс в указатель на его производные классы.
