一、typeid运算符的功能/语法简介

在C++中，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、char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；

Tips: 类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。

注意：typeid是操作符，不是函数，这点与sizeof类似

typeid 运算符 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：

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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。

type_info类常用的成员函数:

• name() 用来返回类型的名称;
• hash_code() 用来返回当前类型对应的 hash 值，是标识当前类型的整数;
• raw_name() 用来返回名字编码（Name Mangling）算法产生的新函数名称（VC/VS环境）;

示例：

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#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;
}
// raw_name() 只在 VC/VS 环境下有效

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;

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;

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;

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;

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。

Tips: 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。

不像 Java、C# 等动态性较强的语言，C++ 能获取到的类型信息非常有限，也没有统一的标准，大部分情况下我们只是使用重载过的“==”运算符来判断两个类型是否相同。

Tips： 需要提醒的是，为了减小编译后文件的体积，编译器不会为所有的类型创建 type_info 对象，只会为使用了 typeid 运算符的类型创建。不过有一种特殊情况，就是带虚函数的类（包括继承来的），不管有没有使用 typeid 运算符，编译器都会为带虚函数的类创建 type_info 对象，

二、使用typeid 运算符判断类型是否相等

2.1 内置类型的比较

例如有下面的定义：

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char *str;
int a = 2;
int b = 10;
float f;

类型判断结果为：

Tips: typeid 返回 type_info 对象的引用，而表达式typeid(a) == typeid(b)的结果为 true，可以说明，一个类型不管使用了多少次，编译器都只为它创建一个对象，所有 typeid 都返回这个对象的引用。

2.2 类的比较

例如有下面的定义：

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class Base{};
class Derived: public Base{};
Base obj1;
Base *p1;
Derived obj2;
Derived *p2 = new Derived;
p1 = p2;

类型判断结果为：

表达式typeid(p1) == typeid(Base)和typeid(p1) == typeid(Base)的结果为 true 可以说明：即使将派生类指针 p2 赋值给基类指针 p1，p1 的类型仍然为 Base*。

2.3 type_info 类简介

type_info 类的声明（https://c-cpp.com/cpp/header/typeinfo）

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class type_info {
public:
  virtual ~type_info();
  bool operator==(const type_info& rhs) const noexcept;
  bool operator!=(const type_info& rhs) const noexcept;
  bool before(const type_info& rhs) const noexcept;
  size_t hash_code() const noexcept;
  const char* name() const noexcept;
  type_info(const type_info& rhs) = delete; // 不能复制
  type_info& operator=(const type_info& rhs) = delete; // 不能复制
};

定义使用 = delete 禁用了类的默认构造函数，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）。而且还使用 = delete重载了 “=” 运算符，所以也不能赋值。

Tips:

• C++11引入的 = delete 是一种特性，它用于明确禁用或删除类的成员函数、特殊成员函数、或者其他成员函数。= delete 的主要目的是在编译时捕获潜在的错误，并提供更精确的控制，以确保类的行为符合设计要求;
• 使用 = delete 可以禁用类的默认构造函数、复制构造函数、复制赋值运算符、移动构造函数、移动赋值运算符或析构函数。这对于防止特定的操作非常有用，例如禁止对象的复制或禁止析构函数的调用;
• 使用 = delete 还可以防止意外的函数重载。当有多个重载版本的函数时，有时会出现参数类型非常相似的情况，可能会导致调用时的二义性。通过使用=delete可以明确禁用某些重载，以避免二义性错误;
• 当使用 = delete 时，编译器会在出现违反删除约束的情况下生成更明确的错误消息，这有助于更快地识别和修复问题;
• 使用 = delete 可以使代码更加清晰，因为它明确表达了某些操作是被禁用的，而不是由于编译器的默认行为;