上一节讲的是MFC六大核心机制之一:MFC程序的初始化,本节继续讲解MFC六大核心机制之二:运行时类型识别(RTTI)。

       typeid运算子

       运行时类型识别(RTTI)即是程序执行过程中知道某个对象属于某个类,我们平时用C++编程接触的RTTI一般是编译器的RTTI,即是在新版本的VC++编译器里面选用“使能RTTI”,然后载入typeinfo.h文件,就可以使用一个叫typeid()的运算子,它的地位与在C++编程中的sizeof()运算子类似的地方(包含一个头文件,然后就有一个熟悉好用的函数)。typdid()关键的地方是可以接受两个类型的参数:一个是类名称,一个是对象指针。所以我们判别一个对象是否属于某个类就可以象下面那样:

C++代码
  1. if (typeid (ClassName)== typeid(*ObjectName)){   
  2.     ((ClassName*)ObjectName)->Fun();   
  3. }  

       像上面所说的那样,一个typeid()运算子就可以轻松地识别一个对象是否属于某一个类,但MFC并不是用typeid()的运算子来进行动态类型识别,而是用一大堆令人费解的宏。很多学员在这里很疑惑,好象MFC在大部分地方都是故作神秘。使们大家编程时很迷惘,只知道在这里加入一组宏,又在那儿加入一个映射,而不知道我们为什么要加入这些东东。

       其实,早期的MFC并没有typeid()运算子,所以只能沿用一个老办法。我们甚至可以想象一下,如果MFC早期就有template(模板)的概念,可能更容易解决RTTI问题。

       所以,我们要回到“古老”的年代,想象一下,要完成RTTI要做些什么事情。就好像我们在一个新型(新型到我们还不认识)电器公司里面,我们要识别哪个是电饭锅,哪个是电磁炉等等,我们要查看登记的各电器一系列的信息,我们才可以比较、鉴别,那个东西是什么!

       CRuntimeClass链表的设计

       要登记一系列的消息并不是一件简单的事情,大家可能首先想到用数组登记对象。但如果用数组,我们要定义多大的数组才好呢,大了浪费空间,小了更加不行。所以我们要用另一种数据结构——链表。因为链表理论上可大可小,可以无限扩展。

       链表是一种常用的数据结构,简单地说,它是在一个对象里面保存了指向下一个同类型对象的指针。我们大体可以这样设计我们的类:

C++代码
  1. struct CRuntimeClass   
  2. {   
  3.     ……类的名称等一切信息……   
  4.     CRuntimeClass * m_pNextClass;//指向链表中下一CRuntimeClass对象的指针   
  5. };  

       链表还应该有一个表头和一个表尾,这样我们在查链表中各对象元素的信息的时候才知道从哪里查起,到哪儿结束。我们还要注明本身是由哪能个类派生。所以我们的链表类要这样设计:

C++代码
  1. struct CRuntimeClass   
  2. {   
  3.   ……类的名称等一切信息……   
  4.   CRuntimeClass * m_pBaseClass;//指向所属的基类。   
  5.   CRuntimeClass * m_pNextClass;//定义表尾的时候只要定义此指针为空就可以 了。   
  6.   static CRuntimeClass* pFirstClass;//这里表头指针属于静态变量,因为我们知道static变量在内存中只初始化一次,就可以为各对象所用!保证了各对象只有一个表头。   
  7. };  

       有了CRuntimeClass结构后,我们就可以定义链表了:

C++代码
  1. static CRuntimeClass classCObject={NULL,NULL};  //这里定义了一个CRuntimeClass对象,因为classCObject无基类,所以m_pBaseClass为NULL。因为目前只有一个元素(即目前没有下一元素),所以m_pNextClass为NULL(表尾)。  

       至于pFirstClass(表头),大家可能有点想不通,它到什么地方去了。因为我们这里并不想把classCObject作为链表表头,我们还要在前面插入很多的CRuntimeClass对象,并且因为pFirstClass为static指针,即是说它不是属于某个对象,所以我们在用它之前要先初始化:CRuntimeClass* CRuntimeClass::pFirstClass=NULL;。

MFC六大核心机制之二:运行时类型识别(RTTI)

       现在我们可以在前面插入一个CRuntimeClass对象,插入之前我得重要申明一下:如果单纯为了运行时类型识别,我们未必用到m_pNextClass指针(更多是在运行时创建时用),我们关心的是类本身和它的基类。这样,查找一个对象是否属于一个类时,主要关心的是类本身及它的基类。

C++代码
  1. CRuntimeClass classCCmdTarget={ &classCObject, NULL};   
  2. CRuntimeClass classCWnd={ &classCCmdTarget ,NULL };   
  3. CRuntimeClass classCView={ &classCWnd , NULL };  

       好了,上面只是仅仅为一个指针m_pBaseClass赋值(MFC中真正CRuntimeClass有多个成员变量和方法),就连接成了链表。假设我们现在已全部构造完成自己需要的CRuntimeClass对象,那么,这时候应该定义表头。即要用pFirstClass指针指向我们最后构造的CRuntimeClass对象——classCView。

C++代码
  1. CRuntimeClass::pFirstClass=&classCView;  

       现在链表有了,表头表尾都完善了,问题又出现了,我们应该怎样访问每一个CRuntimeClass对象?要判断一个对象属于某类,我们要从表头开始,一直向表尾查找到表尾,然后才能比较得出结果吗。肯定不是这样!

       类中构造CRuntimeClass对象

       大家可以这样想一下,我们构造这个链表的目的,就是构造完之后,能够按主观地拿一个CRuntimeClass对象和链表中的元素作比较,看看其中一个对象是否属于你指定的类。这样,我们需要有一个函数,一个能返回自身类型名的函数GetRuntimeClass()。

       上面简单地说了一下链表的过程,但单纯有这个链表是没有任何意义。回到MFC中来,我们要实现的是在每个需要有RTTI能力的类中构造一个CRuntimeClass对象,比较一个类是否属于某个CRuntimeClass对象的时候,实际上只是比较CRuntimeClass对象。

       如何在各个类之中插入CRuntimeClass对象,并且指定CRuntimeClass对象的内容及CRuntimeClass对象的链接,这里起码有十行的代码才能完成。在每个需要有RTTI能力的类设计中都要重复那十多行代码是一件乏味的事情,也容易出错,所以MFC用了两个宏代替这些工作,即DECLARE_DYNAMIC(类名)和IMPLEMENT_DYNAMIC(类名,基类名)。从这两个宏我们可以看出在MFC名类中的CRuntimeClass对象构造连接只有类名及基类名的不同!

       到此,可能会有朋友问:为什么要用两个宏,用一个宏不可以代换CRuntimeClass对象构造连接吗?个人认为肯定可以,因为宏只是文字代换的游戏而已。但我们在编程之中,头文件与源文件是分开的,我们要在头文件头声明变量及方法,在源文件里实具体实现。即是说我们要在头文件中声明:

C++代码
  1. public:   
  2. static CRuntimeClass classXXX  //XXX为类名   
  3. virtual CRuntime* GetRuntimeClass() const;  

       然后在源文件里实现:

C++代码
  1. CRuntimeClass* XXX::classXXX={……};   
  2. CRuntime* GetRuntimeClass() const;   
  3. return &XXX:: classXXX;}//这里不能直接返回&classXXX,因为static变量是类拥有而不是对象拥有。  

       我们一眼可以看出MFC中的DECLARE_DYNAMIC(类名)宏应该这样定义:

C++代码
  1. #define DECLARE_DYNAMIC(class_name) public: static CRuntimeClass class##class_name; virtual CRuntimeClass* GetRuntimeClass() const;  

       其中##为连接符,可以让我们传入的类名前面加上class,否则跟原类同名,大家会知道产生什么后果。

       有了上面的DECLARE_DYNAMIC(类名)宏之后,我们在头文件里写上一句

       DECLARE_DYNAMIC(XXX)

       宏展开后就有了我们想要的:

       public:
             static CRuntimeClass classXXX  //XXX为类名
             virtual CRuntime* GetRuntimeClass() const;

       对于IMPLEMENT_DYNAMIC(类名,基类名),看来也不值得在这里代换文字了,大家知道它是知道回事,宏展开后为我们做了什么,再深究真是一点意义都没有!
有了此链表之后,就像有了一张存放各类型的网,我们可以轻而易举地RTTI。

       IsKindOf函数

       CObject有一个函数BOOL IsKindOf(const CRuntimeClass* pClass) const;,被它以下所有派生类继承。

       此函数实现如下:

C++代码
  1. BOOL CObject::IsKindOf(const CRuntimeClass* pClass) const  
  2. {   
  3.   CRuntimeClass* pClassThis=GetRuntimeClass();//获得自己的CRuntimeClass对象指针。   
  4.   while(pClassThis!=NULL)   
  5.   {   
  6.    if(pClassThis==pClass) return TRUE;   
  7.    pClassThis=pClassThis->m_pBaseClass;//这句最关键,指向自己基类,再回头比较,一直到尽头m_pBaseClass为NULL结束。   
  8.   }   
  9.    return FALSE;   
  10. }  

       说到这里,运行时类型识别(RTTI)算是完成了。

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2012年11月26日
作者:鸡啄米 分类:软件开发 浏览: 注册送白菜网:6