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 <iostream> 
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<Base *>(d); 
    b->func(); 
    b->basefunc(); 
    Derive *b1 = dynamic_cast<Derive *>(b); 
    Derive *b2 = static_cast<Derive *>(b); 
    b1->func(); 
    b2->func(); 
    BaseBB *b3 = dynamic_cast<BaseBB *>(b); 
    BaseBB *b4 = reinterpret_cast<BaseBB *>(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<Derive *>(b); 
                 ^ 
test_rtti.cc:69:18: error: use of dynamic_cast requires -frtti 
    BaseBB *b3 = dynamic_cast<BaseBB *>(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)行文件的大小)，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。