C++获取类型名称的技巧

C++获取类型名称的技巧

在某些情况下，我们需要明确知道编译器推导出的类型，特别是复杂类型。这些类型信息对于调试、优化和确保代码正确性非常重要。

技巧1：在编译期确定类型

主要用于模板编程和泛型编程时。

在编译期间确定类型的一种方法是通过引发编译错误，查看编译器的错误信息。

示例：如何通过引发编译错误查看类型

template<typename T>
class TypeDisplayer; // 提供一个没有定义的辅助模板类，用于引发编译时模板实例化错误

int main() {
    auto a = 10;
    auto b = &a;
    
    TypeDisplayer<decltype(a)> aType;
    TypeDisplayer<decltype(b)> bType;
}

在这种情况下，编译器会报告错误，显示 a 和 b 的实际类型。这种方法特别适合在开发过程中快速查看类型推导结果，而不需要额外的工具：

error: aggregate 'TypeDisplayer<int> aType' has incomplete type and cannot be defined
error: aggregate 'TypeDisplayer<int *> bType' has incomplete type and cannot be defined

这告诉我们 a 的类型是 int，b 的类型是 int*。

技巧2：在运行时确定类型

主要用于动态类型系统或多态性场景中。

typeid 操作符生成一个 std::type_info 对象，而 std::type_info 的 name 成员函数会返回一个描述类型名称的字符串。

示例：使用 typeid 和 std::type_info::name 可以在运行时获取类型信息

#include <iostream>
#include <typeinfo>
#include <cxxabi.h>

struct Base {
    virtual ~Base() {}
};

struct Derived : public Base {
    Derived() {}
};

std::string demangle(const char* name) {
    int status = -4; // Some arbitrary value to eliminate the compiler warning
    char* real_name = abi::__cxa_demangle(name, NULL, NULL, &status);
    std::string result = (status == 0) ? real_name : name;
    free(real_name);
    return result;
}

int main() {
    Base* p = new Derived();

    const std::type_info& ti_stc = typeid(p); // 静态类型
    const std::type_info& ti_dyn = typeid(*p);// 动态类型

    std::cout << "Static type of p is: " << demangle(ti_stc.name()) << std::endl; // 输出 Base*
    std::cout << "Dynamic type of p is: " << demangle(ti_dyn.name()) << std::endl;// 输出 Derived

    delete p;

    return 0;
}

注意：

• typeid(p) 获取的是指针本身的类型信息，即 Base* 的类型信息，这被称为静态类型。
• typeid(*p) 获取的是指针 p 所指向的对象的实际类型信息，即动态类型。如果 p 指向的是一个 Derived 对象，那么 typeid(*p) 将会返回 Derived 的类型信息。

关键在于，当你对指针进行解引用 *p 时，你实际上是在访问指针所指向的对象。如果这个对象是通过继承层次结构创建的（即 p 是一个多态指针），那么你得到的就是那个具体对象的类型信息。

技巧3：使用 Boost.TypeIndex 提供更准确的类型信息

typeid 和 std::type_info::name 在某些情况下可能不会显示完整的类型信息，特别是在处理引用和 const 限定符时。使用 Boost.TypeIndex 库可以提供更准确的类型信息，保留所有的类型限定符：

#include <boost/type_index.hpp>
#include <iostream>
#include <vector>

template<typename T>
void process(const T& param) {
    using boost::typeindex::type_id_with_cvr;
    std::cout << "T = " << type_id_with_cvr<T>().pretty_name() << '\n';
    std::cout << "param = " << type_id_with_cvr<decltype(param)>().pretty_name() << '\n';
}

std::vector<int> generateVector() {
    return {1, 2, 3};
}

int main() {
    const auto myVector = generateVector();
    if (!myVector.empty()) {
        process(&myVector[0]);
    }
    return 0;
}