RTTI与typeid运算符的实现原理
C++中RTTI(Run-Time Type Information)是如何实现的？typeid运算符如何获取对象的动态类型？它在底层依赖什么数据结构(type_info/vtable指针)？什么情况下typeid会抛异常？
回答
孤独的心
实现原理：RTTI依赖于vtable指针(vptr)——每个多态类(含虚函数的类)的虚表中包含一个指向type_info对象的指针。当调用typeid(*ptr)时：
- 通过对象的vptr找到vtable
- 从vtable中的固定偏移获取
type_info* - 返回
std::type_info的引用
type_info结构：包含类型名称字符串(由编译器生成，可用于比较operator==/before(字典序比较))。不同编译器名称修饰(name mangling)规则不同，但同一编译器内是唯一的。
typeid使用规则：
Base* pb = new Derived();
const std::type_info& ti = typeid(*pb); // RTTI：返回Derived的type_info
typeid(Base) // 编译期：返回Base的type_info(静态类型)
typeid(pb) // 返回Base*(指针)的type_info，不是多态
抛异常情况：当typeid的操作数是对空指针解引用的表达式时：
Base* p = nullptr;
typeid(*p); // 抛出std::bad_typeid异常
但如果typeid(p)(对指针本身，不是解引用)不会抛异常。
性能开销：typeid需要运行时指针间接访问(RTTI查找)，比静态类型检查慢。typeid比较需要在运行时通过vtable的type_info指针对比。
禁用RTTI：编译选项-fno-rtti(GCC/Clang)或/GR-(MSVC)可关闭RTTI生成，节省vtable空间和二进制大小，但typeid/dynamic_cast将不可用。