使用sizeof 运算符，我可以确定任何类型的大小——但是如何在运行时动态确定多态类的大小？
例如，我有一个指向Animal 的指针，我想获取它所指向的实际对象的大小，如果它是Cat 或Dog，这将是不同的。有没有一种简单的方法可以做到这一点，而不是创建一个虚拟方法 Animal::size 并重载它以返回每个特定类型的 sizeof？
【问题讨论】：
标签： c++ polymorphism sizeof
如果您知道可能的类型集，则可以使用 RTTI 通过 dynamic_cast 找出动态类型。如果不这样做，唯一的方法是通过虚拟功能。
【讨论】：
或者您可以使用 typeid，它可能比 dynamic_cast 更快（也可以使用 dynamic_cast 转换为层次结构中的中间类型）。
看起来很糟糕：
#include <iostream>
#include <typeinfo>
class Creature
{
char x[4];
public:
virtual ~Creature() {}
};
class Animal: public Creature { char x[8];};
class Bird: public Creature { char x[16]; };
class Dog: public Animal { char x[32]; };
class Cat: public Animal { char x[64]; };
class Parrot: public Bird { char x[128]; };
unsigned creature_size(const Creature& cr)
{
if (typeid(cr) == typeid(Animal)) {
return sizeof (Animal);
}
else if (typeid(cr) == typeid(Dog)) {
return sizeof(Dog);
}
else if (typeid(cr) == typeid(Cat)) {
return sizeof(Cat);
}
else if (typeid(cr) == typeid(Bird)) {
return sizeof(Bird);
}
else if (typeid(cr) == typeid(Parrot)) {
return sizeof(Parrot);
}
else if (typeid(cr) == typeid(Creature)){
return sizeof(Creature);
}
assert(false && "creature_size not implemented for this type");
return 0;
}
int main()
{
std::cout << creature_size(Creature()) << '\n'
<< creature_size(Animal()) << '\n'
<< creature_size(Bird()) << '\n'
<< creature_size(Dog()) << '\n'
<< creature_size(Cat()) << '\n'
<< creature_size(Parrot()) << '\n' ;
}
对于每一种新类型，您都需要将代码添加到 animal_size 函数中。使用虚拟大小功能，您还需要在每个类中实现此功能。然而，这个函数会简单得多（完全可以复制粘贴，这表明语言可能存在限制和代码设计问题）：
virtual unsigned size() const { return sizeof(*this); }
您可以在基类中将其抽象化，这意味着如果您忘记覆盖此方法将是编译器错误。
编辑：这自然是假设给定任何你想知道它的大小的生物。如果您有充分的理由相信您正在处理 Dog - 或 Dog 的子类（并且您不在乎它是否是子类），那么您自然可以将 dynamic_cast 用于 ad hoc em> 测试。
【讨论】：
dynamic_cast 和 typeid 不会在底层实现，基本上只是调用相同的代码（dynamic_cast 围绕它进行了一些检查，这你手动做的）。鉴于某些系统（例如涉及 DLL 时的 Windows）上的 RTTI 归结为字符串比较，如果dynamic_cast 和typeid 之间存在任何差异，它们很可能可以忽略不计.
如果您能够更改源类的设计，则可以完全用静态多态性替换动态多态性（使用虚函数）并使用CRTP idiom：
template <class TDerived>
class Base
{
public:
int getSize()
{ return sizeof(TDerived); }
void print()
{
std::cout
<< static_cast<TDerived*>(this)->getSize()
<< std::endl;
}
int some_data;
};
class Derived : public Base<Derived>
{
public:
int some_other_data1;
int some_other_data2;
};
class AnotherDerived : public Base<AnotherDerived>
{
public:
int getSize()
{ return some_unusual_calculations(); }
// Note that the static_cast above is required for this override to work,
// because we are not using virtual functions
};
int main()
{
Derived d;
d.print();
AnotherDerived ad;
ad.print();
return 0;
}
当程序所需的多态行为可以在编译时确定时（如sizeof 案例），您可以这样做，因为 CRTP 没有动态多态的灵活性来解决运行时需要的对象。
静态多态还具有通过消除虚函数调用开销而获得更高性能的优势。
如果您不想模板化 Base 类，或者您需要将 Base 类的不同派生实例保存在同一位置（如数组或向量），您可以在中间类上使用 CRTP 并移动多态行为到那个类（类似于维基百科中的Polymorphic copy construction example）：
class Base
{
public:
virtual int getSize() = 0;
void print()
{
std::cout << getSize() << std:endl;
}
int some_data;
};
template <class TDerived>
class BaseCRTP: public Base
{
public:
virtual int getSize()
{ return sizeof(TDerived); }
};
class Derived : public BaseCRTP<Derived>
{
// As before ...
};
class AnotherDerived : public BaseCRTP<AnotherDerived>
{
// As before ...
// Note that although no static_cast is used in print(),
// the getSize() override still works due to virtual function.
};
Base* obj_list1[100];
obj_list1[0] = new Derived();
obj_list1[2] = new AnotherDerived();
std::vector<Base*> obj_list2;
obj_list2.push_back(new Derived());
obj_list2.push_back(new AnotherDerived());
--
更新： 我现在在 stackoverflow 上找到了一个类似但更详细的 answer，它解释说，如果我们进一步从上面的派生类（例如 class FurtherDerived : public Derived {...}）派生，则sizeof 不会正确报告。他给出了一个more complex variant 的代码来解决这个问题。
【讨论】：
我不敢相信有人发明了 type_id() 而不是实现适当的特征 ....
【讨论】：
一种稍微复杂的方法也可以通过奇怪重复的模板模式来实现这一点
#include <iostream>
class Base {
public:
virtual ~Base() {}
virtual size_t getSize() = 0;
};
template <class T>
class BaseT : public Base {
public:
size_t getSize() override { return sizeof(T); }
};
class Child : public BaseT<Child> {};
int main()
{
std::unique_ptr<Base> child(new Child);
std::cout << child->getSize();
}
【讨论】：