研究了一波RTTI，再介绍软件开发的201个原则，文末再送6本书

[导读]最近研究了一波RTTI，整理了一下知识点，在这里分享一下，下面是目录：RTTI是RunTimeTypeInformation的缩写，从字面上来理解就是运行时期的类型信息，它的主要作用就是动态判断运行时期的类型。一般在dynamic_cast和typeid中用到，例如父类B的指针转...

最近研究了一波RTTI，整理了一下知识点，在这里分享一下，下面是目录：

RTTI 是 Run Time Type Information 的缩写，从字面上来理解就是运行时期的类型信息，它的主要作用就是动态判断运行时期的类型。

一般在dynamic_cast和typeid中用到，例如父类B的指针转换子类A的指针，dynamic_cast会判断B究竟是不是A的父类，如果不是，会返回nullptr，相对于强转会更加安全。依据什么判断的呢？就是RTTI。

先看下面这段代码：

#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;} 结果如下：

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 上面的代码是正常的一段使用多态的代码，同时也包含了子类指针转基类指针，基类指针转子类指针，从输出结果中可以看到，使用dynamic_cast进行不合理的基类子类指针转换时，会返回nullptr，而强转则不会返回nullptr，运行时肯定就会出现奇奇怪怪的错误，比较难排查。

如果在编译时加上-fno-rtti会怎么样？结果是这样：

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编译时，使用typeid或dynamic_cast会报错，即添加-fno-rtti编译会禁止我们使用dynamic_cast和typeid。那为什么要禁止使用他们呢？

1. RTTI的空间成本非常高：每个带有vtable（至少一个虚拟方法）的类都将获得RTTI信息，其中包括类的名称及其基类的信息。此信息用于实现typeid运算符以及dynamic_cast。（大小问题大家可以自己编写代码验证一下）

2. 速度慢，运行时多判断了一层，性能肯定更慢一些。

tips：我这里又将typeid和dynamic_cast去掉重新编译，结果表明添加了-fno-rtti，还是可以正常使用多态，所以大家不用担心rtti的禁用会影响多态的使用。

都知道RTTI信息是存在于虚函数表中，而添加-fno-rtti后代表禁止了RTTI，那虚函数表中还会有rtti信息吗？

我这里使用clang的命令查看一下虚函数表：

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() 通过结果可以看到，即使添加了-fno-rtti，虚函数表中还是会存在RTTI指针，但是我查看很多文档都说rtti会导致可执行文件的体积增大一些（毕竟-fno-rtti最大的目的就是为了减小代码和可执行文件的大小），所以我估计指针指向的块里面可能什么信息都没有，具体就不得而知了。