一.typeid运算符
1.语法
typeid 运算符用来获取一个表达式的类型信息。类型信息对于编程语言非常重要，它描述了数据的各种属性：
- 对于基本类型（int、float 等C++内置类型）的数据，类型信息所包含的内容比较简单，主要是指数据的类型。
- 对于类类型的数据（也就是对象），类型信息是指对象所属的类、所包含的成员、所在的继承关系等。
型信息是创建数据的模板，数据占用多大内存、能进行什么样的操作、该如何操作等，这些都由它的类型信息决定。
typeid 的操作对象既可以是表达式，也可以是数据类型，下面是它的两种使用方法：
typeid( dataType )
typeid( expression )
dataType 是数据类型，expression 是表达式，这和 sizeof 运算符非常类似，只不过 sizeof 有时候可以省略括号( )，而 typeid 必须带上括号。
typeid会把获取到的类型信息保存到一个type_info类型的对象里面，并返回该对象的常引用；当需要具体的类型信息时，可以通过成员函数来提取。
2.使用
#include <iostream>
#include <typeinfo>
using namespace std;class Base{ };struct STU{ };int main(){//获取一个普通变量的类型信息int n = 100;const type_info &nInfo = typeid(n);cout<<nInfo.name()<<" | "<<nInfo.raw_name()<<" | "<<nInfo.hash_code()<<endl;//获取一个字面量的类型信息const type_info &dInfo = typeid(25.65);cout<<dInfo.name()<<" | "<<dInfo.raw_name()<<" | "<<dInfo.hash_code()<<endl;//获取一个对象的类型信息Base obj;const type_info &objInfo = typeid(obj);cout<<objInfo.name()<<" | "<<objInfo.raw_name()<<" | "<<objInfo.hash_code()<<endl;//获取一个类的类型信息const type_info &baseInfo = typeid(Base);cout<<baseInfo.name()<<" | "<<baseInfo.raw_name()<<" | "<<baseInfo.hash_code()<<endl;//获取一个结构体的类型信息const type_info &stuInfo = typeid(struct STU);cout<<stuInfo.name()<<" | "<<stuInfo.raw_name()<<" | "<<stuInfo.hash_code()<<endl;//获取一个普通类型的类型信息const type_info &charInfo = typeid(char);cout<<charInfo.name()<<" | "<<charInfo.raw_name()<<" | "<<charInfo.hash_code()<<endl;//获取一个表达式的类型信息const type_info &expInfo = typeid(20 * 45 / 4.5);cout<<expInfo.name()<<" | "<<expInfo.raw_name()<<" | "<<expInfo.hash_code()<<endl;return 0;
}
从本例可以看出，typeid 的使用非常灵活，它的操作数可以是普通变量、对象、内置类型（int、float等）、自定义类型（结构体和类），还可以是一个表达式。
本例中还用到了 type_info 类的几个成员函数，下面是对它们的介绍：
- name() 用来返回类型的名称。
- raw_name() 用来返回名字编码（Name Mangling）算法产生的新名称。
- hash_code() 用来返回当前类型对应的 hash 值。hash 值是一个可以用来标志当前类型的整数，有点类似学生的学号、公民的身份证号、银行卡号等。不过 hash 值有赖于编译器的实现，在不同的编译器下可能会有不同的整数，但它们都能唯一地标识某个类型。
3.补充
遗憾的是，C++ 标准只对 type_info 类做了很有限的规定，不仅成员函数少，功能弱，而且各个平台的实现不一致。例如上面代码中的 name() 函数，nInfo.name()、objInfo.name()在 VC/VS 下的输出结果分别是int和class Base，而在 GCC下的输出结果分别是i和4Base。
C++ 标准规定，type_info 类至少要有如下所示的 4 个 public 属性的成员函数，其他的扩展函数编译器开发者可以自由发挥，不做限制。
-
- 原型：
const char* name() const;
- 原型：
返回一个能表示类型名称的字符串。但是C++标准并没有规定这个字符串是什么形式的，例如对于上面的objInfo.name()语句，VC/VS 下返回“class Base”，但 GCC 下返回“4Base”。
-
- 原型：
bool before (const type_info& rhs) const;
- 原型：
判断一个类型是否位于另一个类型的前面，rhs 参数是一个 type_info 对象的引用。但是C++标准并没有规定类型的排列顺序，不同的编译器有不同的排列规则，程序员也可以自定义。要特别注意的是，这个排列顺序和继承顺序没有关系，基类并不一定位于派生类的前面。
-
- 原型：
bool operator== (const type_info& rhs) const;
- 原型：
重载运算符“==”，判断两个类型是否相同，rhs 参数是一个 type_info 对象的引用。
-
- 原型：
bool operator!= (const type_info& rhs) const;
- 原型：
重载运算符“!=”，判断两个类型是否不同，rhs 参数是一个 type_info 对象的引用。
raw_name() 是 VC/VS 独有的一个成员函数，hash_code() 在 VC/VS 和较新的 GCC 下有效。
4.声明
最后我们再来看一下 type_info 类的声明，以进一步了解它所包含的成员函数以及这些函数的访问权限。type_info 类位于typeinfo头文件，声明形式类似于：
class type_info {
public:virtual ~type_info();int operator==(const type_info& rhs) const;int operator!=(const type_info& rhs) const;int before(const type_info& rhs) const;const char* name() const;const char* raw_name() const;
private:void *_m_data;char _m_d_name[1];type_info(const type_info& rhs);type_info& operator=(const type_info& rhs);
};
它的构造函数是 private 属性的，所以不能在代码中直接实例化，只能由编译器在内部实例化（借助友元）。而且还重载了“=”运算符，也是 private 属性的，所以也不能赋值。
二.多态补充
1.RTTI
根据前面讲过的知识，C++ 的对象内存模型主要包含了以下几个方面的内容：
- 如果没有虚函数也没有虚继承，那么对象内存模型中只有成员变量。
- 如果类包含了虚函数，那么会额外添加一个虚函数表，并在对象内存中插入一个指针，指向这个虚函数表。
- 如果类包含了虚继承，那么会额外添加一个虚基类表，并在对象内存中插入一个指针，指向这个虚基类表。
一般情况下，在编译期间就能确定一个表达式的类型，但是当存在多态时，有些表达式的类型在编译期间就无法确定了，必须等到程序运行后根据实际的环境来确定。
#include <iostream>
using namespace std;
//基类
class Base{
public:virtual void func();
protected:int m_a;int m_b;
};
void Base::func(){ cout<<"Base"<<endl; }
//派生类
class Derived: public Base{
public:void func();
private:int m_c;
};
void Derived::func(){ cout<<"Derived"<<endl; }
int main(){Base *p;int n;cin>>n;if(n <= 100){p = new Base();}else{p = new Derived();}cout<<typeid(*p).name()<<endl;return 0;
}
基类 Base 包含了一个虚函数，派生类 Derived 又定义了一个原型相同的函数遮蔽了它，这就构成了多态。p 是基类的指针，可以指向基类对象，也可以指向派生类对象；*p表示 p 指向的对象。
从代码中可以看出，用户输入的数字不同，*p表示的对象就不同，typeid 获取到的类型也就不同，编译器在编译期间无法预估用户的输入，所以无法确定*p的类型，必须等到程序真的运行了、用户输入完毕了才能确定*p的类型。
如果类包含了虚函数，那么该类的对象内存中还会额外增加类型信息，也即 type_info 对象。以上面的代码为例，Base 和 Derived 的对象内存模型如下图所示：
编译器会在虚函数表 vftable 的开头插入一个指针，指向当前类对应的 type_info 对象。当程序在运行阶段获取类型信息时，可以通过对象指针 p 找到虚函数表指针 vfptr，再通过 vfptr 找到 type_info 对象的指针，进而取得类型信息。
编译器在编译阶段无法确定 p 指向哪个对象，也就无法获取*p的类型信息，但是编译器可以在编译阶段做好各种准备，这样程序在运行后可以借助这些准备好的数据来获取类型信息。这些准备包括：
- 创建 type_info 对象，并在 vftable 的开头插入一个指针，指向 type_info 对象。
- 将获取类型信息的操作转换成类似
**(p->vfptr - 1)这样的语句。
这种在程序运行后确定对象的类型信息的机制称为运行时类型识别（Run-Time Type Identification，RTTI）。在 C++ 中，只有类中包含了虚函数时才会启用 RTTI 机制，其他所有情况都可以在编译阶段确定类型信息。
2.函数绑定
C/C++ 用变量来存储数据，用函数来定义一段可以重复使用的代码，它们最终都要放到内存中才能供 CPU 使用。CPU 通过地址来取得内存中的代码和数据，程序在执行过程中会告知 CPU 要执行的代码以及要读写的数据的地址。
CPU 访问内存时需要的是地址，而不是变量名和函数名！变量名和函数名只是地址的一种助记符，当源文件被编译和链接成可执行程序后，它们都会被替换成地址。编译和链接过程的一项重要任务就是找到这些名称所对应的地址。
假设变量 a、b、c 在内存中的地址分别是 0X1000、0X2000、0X3000，那么加法运算c = a + b;将会被转换成类似下面的形式：
0X3000 = (0X1000) + (0X2000);
( )表示取值操作，整个表达式的意思是，取出地址 0X1000 和 0X2000 上的值，将它们相加，把相加的结果赋值给地址为 0X3000 的内存。
变量名和函数名为我们提供了方便，让我们在编写代码的过程中可以使用易于阅读和理解的英文字符串，不用直接面对二进制地址，那场景简直让人崩溃。
我们不妨将变量名和函数名统称为符号（Symbol），找到符号对应的地址的过程叫做符号绑定。本节只讨论函数名和地址的绑定，变量名也是类似的道理。
函数体是内存中的一个代码段，函数名就表示该代码段的首地址，函数执行时就从这里开始。说得简单一点，就是必须要知道函数的入口地址，才能成功调用函数。找到函数名对应的地址，然后将函数调用处用该地址替换，这称为函数绑定。
一般情况下，在编译期间（包括链接期间）就能找到函数名对应的地址，完成函数的绑定，程序运行后直接使用这个地址即可。这称为静态绑定。
但是有时候在编译期间想尽所有办法都不能确定使用哪个函数，必须要等到程序运行后根据具体的环境或者用户操作才能决定。这称为动态绑定。
动态绑定的本质：编译器在编译期间不能确定指针指向哪个对象，只能等到程序运行后根据具体的情况再决定。
能找到函数名对应的地址，完成函数的绑定，程序运行后直接使用这个地址即可。这称为静态绑定。
但是有时候在编译期间想尽所有办法都不能确定使用哪个函数，必须要等到程序运行后根据具体的环境或者用户操作才能决定。这称为动态绑定。
动态绑定的本质：编译器在编译期间不能确定指针指向哪个对象，只能等到程序运行后根据具体的情况再决定。
