std::cout << typeid(int).name() << std::endl;
但是这个name()的返回值是取决于编译器的,在vc和gcc中打印出来的结果如下:
int // vc i // gcc
一个稍微长一点的类型名称,比如:
class Foo {};
std::cout << typeid(Foo*[10]).name() << std::endl;
打出来是这个效果:
class Foo * [10] // vc A10_P3Foo // gcc
(话说gcc您的返回结果真是。。)
当然了,想在gcc里得到和微软差不多显示效果的方法也是有的,那就是使用__cxa_demangle:
char* name = abi::__cxa_demangle(typeid(Foo*[10]).name(), nullptr, nullptr, nullptr); std::cout << name << std::endl; free(name);
显示效果:
Foo* [10]
先不说不同编译器下的适配问题,来看看下面这个会打印出啥:
// vc std::cout << typeid(const int&).name() << std::endl; // gcc char* name = abi::__cxa_demangle(typeid(const int&).name(), nullptr, nullptr, nullptr); std::cout << name << std::endl; free(name);
显示效果:
int // vc int // gcc
可爱的cv限定符和引用都被丢掉了=.=
如果直接在typeid的结果上加上被丢弃的信息,对于一些类型而言(如函数指针引用)得到的将不是一个正确的类型名称。
想要获得一个类型的完整名称,并且获得的名称必须要是一个正确的类型名称,应该怎样做呢?
一、如何检查C++中的类型
我们需要一个泛型类,用特化/偏特化机制静态检查出C++中的各种类型,并且不能忽略掉类型限定符(type-specifiers)和各种声明符(declarators)。
先来考虑一个最简单的类模板:
templatestruct check { // ... };
假如在它的基础上特化,需要写多少个版本呢?我们可以稍微实现下试试:
templatestruct check ; template struct check ; template struct check ; template struct check ; template struct check ; template struct check ; template struct check ; template struct check ; template struct check ; template struct check ; template struct check ; template struct check ; template struct check ; template struct check ; template struct check ; template struct check ; template struct check ; template struct check ; template struct check ; template struct check ; template struct check ; template struct check ; template struct check ; // ......
这还远远没有完。有同学可能会说了,我们不是有伟大的宏嘛,这些东西都像是一个模子刻出来的,弄一个宏批量生成下不就完了。
实际上当我们真的信心满满的动手去写这些宏的时候,才发现适配上的细微差别会让宏写得非常痛苦(比如&和*的差别,[]和[N]的差别,还有函数类型、函数指针、函数指针引用、函数指针数组、类成员指针、……)。当我们一一罗列出需要特化的细节时,不由得感叹C++类型系统的复杂和纠结。
但是上面的理由并不是这个思路的致命伤。
不可行的地方在于:我们可以写一个多维指针,或多维数组,类型是可以嵌套的。总不可能为每一个维度都特化一个模板吧。
不过正由于类型其实是嵌套的,我们可以用模板元编程的基本思路来搞定这个问题:
templatestruct check : check ; template struct check : check ; template struct check : check ; template struct check : check ; template struct check : check ; template struct check : check ; // ......
一个简单的继承,就让特化变得simple很多。因为当我们萃取出一个类型,比如T *,之后的T其实是携带上了除*之外所有其他类型信息的一个类型。那么把这个T再重复投入check中,就会继续萃取它的下一个类型特征。
可以先用指针、引用的萃取来看看效果:
#includetemplate struct check { check(void) { std::cout << typeid(T).name(); } ~check(void) { std::cout << std::endl; } }; #define CHECK_TYPE__(OPT) \ template \ struct check : check \ { \ check(void) { std::cout << " "#OPT; } \ }; CHECK_TYPE__(const) CHECK_TYPE__(volatile) CHECK_TYPE__(const volatile) CHECK_TYPE__(&) CHECK_TYPE__(&&) CHECK_TYPE__(*) int main(void) { check (); system("pause"); return 0; }
输出结果(vc):
void const volatile * const * &
很漂亮,是不是?当然,在gcc里这样输出,void会变成v,所以gcc下面要这样写check模板:
templatestruct check { check(void) { char* real_name = abi::__cxa_demangle(typeid(T).name(), nullptr, nullptr, nullptr); std::cout << real_name; free(real_name); } ~check(void) { std::cout << std::endl; } };
二、保存和输出字符串
我们可以简单的这样修改check让它同时支持vc和gcc:
templatestruct check { check(void) { # if defined(__GNUC__) char* real_name = abi::__cxa_demangle(typeid(T).name(), nullptr, nullptr, nullptr); std::cout << real_name; free(real_name); # else std::cout << typeid(T).name(); # endif } ~check(void) { std::cout << std::endl; } };
但是到目前为止,check的输出结果都是无法保存的。比较好的方式是可以像typeid(T).name()一样返回一个字符串。这就要求check能够把结果保存在一个std::string对象里。
当然了,我们可以直接给check一个“std::string& out”类型的构造函数,但是这样会把输出的状态管理、字符的打印逻辑等等都揉在一起。因此,比较好的设计方法是实现一个output类,负责输出和维护状态。我们到后面就会慢慢感觉到这样做的好处在哪里。
output类的实现可以是这样:
class output
{
bool is_compact_ = true;
template
bool check_empty(const T&) { return false; }
bool check_empty(const char* val)
{
return (!val) || (val[0] == 0);
}
template
void out(const T& val) { if (check_empty(val)) return; if (!i