c++ - 没有 RTTI 的 std::any，它是如何工作的？

Question

如果我想使用 std::any，我可以在关闭 RTTI 的情况下使用它。以下示例使用 gcc 的 -fno-rtti 也可以按预期编译和运行。

int main()
{   
    std::any x;
    x=9.9;
    std::cout << std::any_cast<double>(x) << std::endl;
}

但是std::any 是如何存储类型信息的呢？如我所见，如果我使用“错误”类型调用 std::any_cast 我会得到 std::bad_any_cast 异常。

这是如何实现的，或者这可能只是一个 gcc 功能？

我发现 boost::any 也不需要 RTTI，但我也发现不是如何解决的。 Does boost::any need RTTI? .

深入研究 STL header 本身并没有给我答案。该代码对我来说几乎无法阅读。

Answer 1

TL;DR; std::any持有一个指向模板类的静态成员函数的指针。该函数可以执行许多操作，并且特定于给定类型，因为函数的实际实例取决于类的模板参数。

---

std::any 的实现在 libstdc++ 中并没有那么复杂，大家可以看看:

https://github.com/gcc-mirror/gcc/blob/master/libstdc%2B%2B-v3/include/std/any

基本上，std::any有两个东西:

• 指向(动态)分配的存储的指针；
• 指向“存储管理器函数”的指针:

void (*_M_manager)(_Op, const any*, _Arg*);

当你构造或分配一个新的 std::any带有 T 类型的对象, _M_manager指向特定于 T 类型的函数(实际上是 T 特有的类的静态成员函数):

template <typename _ValueType, 
          typename _Tp = _Decay<_ValueType>,
          typename _Mgr = _Manager<_Tp>, // <-- Class specific to T.
          __any_constructible_t<_Tp, _ValueType&&> = true,
          enable_if_t<!__is_in_place_type<_Tp>::value, bool> = true>
any(_ValueType&& __value)
  : _M_manager(&_Mgr::_S_manage) { /* ... */ }

由于此函数特定于给定类型，因此您不需要 RTTI 来执行 std::any 所需的操作。 .

此外，很容易在 std::any_cast 中检查您是否正在转换为正确的类型。 .这里是std::any_cast的gcc实现的核心:

template<typename _Tp>
void* __any_caster(const any* __any) {
    if constexpr (is_copy_constructible_v<decay_t<_Tp>>) {
        if (__any->_M_manager == &any::_Manager<decay_t<_Tp>>::_S_manage) {
            any::_Arg __arg;
            __any->_M_manager(any::_Op_access, __any, &__arg);
            return __arg._M_obj;
        }
    }
    return nullptr;
}

您可以看到，这只是您尝试转换的对象内的存储函数 (_any->_M_manager) 和您要转换为的类型的管理器函数 (&any::_Manager<decay_t<_Tp>>::_S_manage) 之间的相等性检查。

---

类(class)_Manager<_Tp>实际上是 _Manager_internal<_Tp> 的别名或 _Manager_external<_Tp>取决于 _Tp .此类也用于std::any 的对象的分配/构造。类。