[導(dǎo)讀]最近研究了一波RTTI，整理了一下知識(shí)點(diǎn)，在這里分享一下，下面是目錄：RTTI是RunTimeTypeInformation的縮寫(xiě)，從字面上來(lái)理解就是運(yùn)行時(shí)期的類(lèi)型信息，它的主要作用就是動(dòng)態(tài)判斷運(yùn)行時(shí)期的類(lèi)型。一般在dynamic_cast和typeid中用到，例如父類(lèi)B的指針轉(zhuǎn)...
最近研究了一波RTTI，整理了一下知識(shí)點(diǎn)，在這里分享一下，下面是目錄：
RTTI 是 Run Time Type Information 的縮寫(xiě)，從字面上來(lái)理解就是運(yùn)行時(shí)期的類(lèi)型信息，它的主要作用就是動(dòng)態(tài)判斷運(yùn)行時(shí)期的類(lèi)型。
一般在dynamic_cast和typeid中用到，例如父類(lèi)B的指針轉(zhuǎn)換子類(lèi)A的指針，dynamic_cast會(huì)判斷B究竟是不是A的父類(lèi)，如果不是，會(huì)返回nullptr，相對(duì)于強(qiáng)轉(zhuǎn)會(huì)更加安全。依據(jù)什么判斷的呢？就是RTTI。
先看下面這段代碼：
#include using std::cout;using std::endl;class Base{public: int a; int b; Base() { cout << this << " Base \n"; } virtual void func(){ cout << this << " hello Base \n"; }; void basefunc(){ cout << this << " hello basefunc \n"; }};class BaseBB{public: int d; int c; BaseBB() { cout << this << " BaseBB \n"; } virtual void func(){ cout << this << " hello BaseBB \n"; }};class Derive : public Base{public: Derive() { cout << this << " Derive \n"; } void func() override{ cout << this << " hello Derive \n"; }};int main(){ Derive *d = new Derive; typeid(d); d->func(); Base *b = static_cast(d); b->func(); b->basefunc(); Derive *b1 = dynamic_cast(b); Derive *b2 = static_cast(b); b1->func(); b2->func(); BaseBB *b3 = dynamic_cast(b); BaseBB *b4 = reinterpret_cast(b); cout << d << " " << b << " " << b1 << " " << b2 << " " << b3 << " " << b4 << endl; return 0;} 結(jié)果如下：
clang test_rtti.cc -std=c 11;./a.out
0x7fe80ac05920 Base 0x7fe80ac05920 Derive 0x7fe80ac05920 hello Derive 0x7fe80ac05920 hello Derive 0x7fe80ac05920 hello basefunc 0x7fe80ac05920 hello Derive 0x7fe80ac05920 hello Derive 0x7fe80ac05920 0x7fe80ac05920 0x7fe80ac05920 0x7fe80ac05920 0x0 0x7fe80ac05920 上面的代碼是正常的一段使用多態(tài)的代碼，同時(shí)也包含了子類(lèi)指針轉(zhuǎn)基類(lèi)指針，基類(lèi)指針轉(zhuǎn)子類(lèi)指針，從輸出結(jié)果中可以看到，使用dynamic_cast進(jìn)行不合理的基類(lèi)子類(lèi)指針轉(zhuǎn)換時(shí)，會(huì)返回nullptr，而強(qiáng)轉(zhuǎn)則不會(huì)返回nullptr，運(yùn)行時(shí)肯定就會(huì)出現(xiàn)奇奇怪怪的錯(cuò)誤，比較難排查。
如果在編譯時(shí)加上-fno-rtti會(huì)怎么樣？結(jié)果是這樣：
clang test_rtti.cc -std=c 11 -fno-rtti
test_rtti.cc:60:5: error: use of typeid requires -frtti typeid(d); ^test_rtti.cc:65:18: error: use of dynamic_cast requires -frtti Derive *b1 = dynamic_cast(b); ^test_rtti.cc:69:18: error: use of dynamic_cast requires -frtti BaseBB *b3 = dynamic_cast(b); ^3 errors generated. 可以看到，加上了-fno-rtti編譯時(shí)，使用typeid或dynamic_cast會(huì)報(bào)錯(cuò)，即添加-fno-rtti編譯會(huì)禁止我們使用dynamic_cast和typeid。那為什么要禁止使用他們呢？
1. RTTI的空間成本非常高：每個(gè)帶有vtable（至少一個(gè)虛擬方法）的類(lèi)都將獲得RTTI信息，其中包括類(lèi)的名稱(chēng)及其基類(lèi)的信息。此信息用于實(shí)現(xiàn)typeid運(yùn)算符以及dynamic_cast。（大小問(wèn)題大家可以自己編寫(xiě)代碼驗(yàn)證一下）
2. 速度慢，運(yùn)行時(shí)多判斷了一層，性能肯定更慢一些。
tips：我這里又將typeid和dynamic_cast去掉重新編譯，結(jié)果表明添加了-fno-rtti，還是可以正常使用多態(tài)，所以大家不用擔(dān)心rtti的禁用會(huì)影響多態(tài)的使用。
都知道RTTI信息是存在于虛函數(shù)表中，而添加-fno-rtti后代表禁止了RTTI，那虛函數(shù)表中還會(huì)有rtti信息嗎？
我這里使用clang的命令查看一下虛函數(shù)表：
clang -Xclang -fdump-vtable-layouts -stdlib=libc -fno-rtti -c test_rtti.cc
test_rtti.cc:51:17: warning: 'override' keyword is a C 11 extension [-Wc 11-extensions] void func() override ^Original map void Derive::func() -> void Base::func()Vtable for 'Derive' (3 entries). 0 | offset_to_top (0) 1 | Derive RTTI -- (Base, 0) vtable address -- -- (Derive, 0) vtable address -- 2 | void Derive::func()
VTable indices for 'Derive' (1 entries). 0 | void Derive::func() 通過(guò)結(jié)果可以看到，即使添加了-fno-rtti，虛函數(shù)表中還是會(huì)存在RTTI指針，但是我查看很多文檔都說(shuō)rtti會(huì)導(dǎo)致可執(zhí)行文件的體積增大一些（畢竟-fno-rtti最大的目的就是為了減小代碼和可執(zhí)行文件的大?。?，所以我估計(jì)指針指向的塊里面可能什么信息都沒(méi)有，具體就不得而知了。
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軟件開(kāi)發(fā)
靜態(tài)代碼
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軟件開(kāi)發(fā)
內(nèi)存泄漏
kmemleak
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嵌入式系統(tǒng)
邊緣計(jì)算
人工智能
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軟件開(kāi)發(fā)
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軟件開(kāi)發(fā)
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C++
系統(tǒng)軟件
ST
軟件開(kāi)發(fā)
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軟件開(kāi)發(fā)
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MCU
軟件開(kāi)發(fā)
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軟件開(kāi)發(fā)
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軟件
軟件開(kāi)發(fā)
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實(shí)時(shí)測(cè)試
軟件開(kāi)發(fā)
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軟件開(kāi)發(fā)
軟件驗(yàn)證
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嵌入式
時(shí)間片
軟件開(kāi)發(fā)
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AI編程
軟件開(kāi)發(fā)
AI
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LLM
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軟件開(kāi)發(fā)
