33-1-나.typeid 연산자

RTTI 기능은 typeid 연산자로 사용한다. 이 연산자는 클래스의 이름이나 객체 또는 객체를 가리키는 포인터를 피연산자로 취하며 피연산자의 타입을 조사한다. typeid 연산자의 리턴 타입은 const type_info & 이며 type_info는 클래스의 타입에 대한 정보를 가지는 또 다른 클래스이다. 이 클래스는 컴파일러 제작사마다 조금씩 다르게 정의하는데 비주얼 C++의 경우 typeinfo 헤더 파일에 다음과 같이 선언되어 있다.

class type_info {

public:

virtual ~type_info();

int operator==(const type_info& rhs) const;

int operator!=(const type_info& rhs) const;

int before(const type_info& rhs) const;

const char* name() const;

const char* raw_name() const;

private:

void *_m_data;

char _m_d_name[1];

type_info(const type_info& rhs);

type_info& operator=(const type_info& rhs);

};

name 멤버 함수는 문자열로 된 타입의 이름을 조사하는데 클래스 이름이라고 보면 된다. raw_name은 장식명을 조사하는데 사람이 읽을 수 없는 문자열이므로 비교에만 사용할 수 있다. 이 외에도 type_info 객체가 같은지, 다른지를 조사하는 ==, != 연산자가 오버로딩되어 있는데 통상 == 연산자만 사용해도 원하는 타입인지 아닌지를 알 수 있다.

만약 typeid의 피연산자가 NULL 포인터로부터 읽은 값일 경우 bad_typeid 예외를 발생시킨다. 예를 들어 p가 NULL일 때 typeid(*p) 연산식은 예외로 처리된다. 연산자의 리턴값에는 특이값이 없으므로 예외를 발생할 수밖에 없다. 다음 예제로 이 연산자의 동작을 잘 관찰해 보자. typeid 연산자를 사용하려면 typeinfo 헤더 파일을 포함해야 하며 또한 프로젝트 설정 대화상자에서 RTTI 옵션도 선택해야 한다.

예 제 : typeid

#include <Turboc.h>

#include <typeinfo>

class Parent

{

public:

virtual void PrintMe() { printf("I am Parent\n"); }

};

class Child : public Parent

{

private:

int num;

public:

Child(int anum=1234) : num(anum) { }

virtual void PrintMe() { printf("I am Child\n"); }

void PrintNum() { printf("Hello Child=%d\n",num); }

};

void main()

{

Parent P,*pP;

Child C,*pC;

pP=&P;

pC=&C;

printf("P=%s, pP=%s, *pP=%s\n",

typeid(P).name(),typeid(pP).name(),typeid(*pP).name());

printf("C=%s, pC=%s, *pC=%s\n",

typeid(C).name(),typeid(pC).name(),typeid(*pC).name());

pP=&C;

printf("pP=%s, *pP=%s\n",

typeid(pP).name(),typeid(*pP).name());

}

main에서 객체 P와 C 그리고 각 타입의 포인터 pP와 pC를 선언하여 포인터가 객체를 가리키도록 했다. 포인터와 객체의 참조 관계를 그림으로 그려 보면 다음과 같다.

이 상태에서 typeid로 객체, 포인터, 그리고 포인터가 가리키는 대상체의 타입을 조사하여 이름을 출력했다. 다음은 비주얼 C++의 실행 결과이다.

P=class Parent, pP=class Parent *, *pP=class Parent

C=class Child, pC=class Child *, *pC=class Child

pP=class Parent *, *pP=class Child

클래스의 이름을 표현하는 방식도 컴파일러마다 다를 수 있는데 비주얼 C++은 클래스일 때 class라는 단어와 클래스 이름으로 표시하고 포인터는 뒤에 *를 더 붙인다. 다음은 gcc의 실행 결과인데 비주얼 C++과는 다른 이름을 사용한다.

P=6Parent, pP=P6Parent, *pP=6Parent

C=5Child, pC=P5Child, *pC=5Child

pP=P6Parent, *pP=5Child

앞 두 줄의 결과는 아주 당연하고 상식적이다. Parent 타입의 P나 포인터 타입의 pP나 pP가 가리키는 대상체는 모두 Parent 클래스 타입이며 Child의 경우도 마찬가지다. 그러나 마지막 줄의 결과는 조금 다르다. Parent 타입의 포인터 pP는 파생 객체인 C의 번지를 대입받을 수 있는데 이 상태에서 pP의 타입과 *pP의 타입이 각각 다르게 나타난다. pP는 포인터 자체의 타입을 물은 것이므로 Parent *라는 결과가 나오고 pP가 현재 Child 타입을 가리키고 있으므로 *pP는 Child라는 결과가 나온다. 부모 타입의 포인터가 자식 객제를 가리키고 있음을 인식한다는 얘기이다.

각 객체와 클래스에 타입에 대한 정보가 없다면 pP가 정확하게 누구를 가리키는지를 아는 것은 불가능하며 RTTI에 의해 이런 정보가 유지되고 조사되는 것이다. 실행중에 포인터가 누구를 가리키는지를 정확하게 알 수 있게 되었으므로 앞의 예제에서 func 함수를 RTTI를 사용해 수정해 보자. 이 예제도 제대로 컴파일하려면 typeinfo 헤더를 포함하고 RTTI 옵션을 켜야 한다.

#include <typeinfo>

....

void func(Parent *p)

{

p->PrintMe();

if (strcmp(typeid(*p).name(),"class Child")==0) {

((Child *)p)->PrintNum();

} else {

puts("이 객체는 num을 가지고 있지 않습니다.");

}

}

typeid 연산자로 p가 가리키는 대상체, 그러니까 func 함수로 전달된 실인수의 타입을 조사했다. name 함수를 호출하면 클래스 이름이 리턴되는데 이 문자열이 "class Child"라면 이때는 p를 안전하게 Child *로 캐스팅해서 PrintNum을 호출할 수 있다. 만약 Child 객체가 아니라면 에러 메시지를 출력하거나 아니면 PrintNum 호출을 생략할 수 있다. 실행 결과는 다음과 같다.

I am Child

Hello Child=5

I am Parent

이 객체는 num을 가지고 있지 않습니다.

Parent형 객체를 넘기면 이를 판별해 낸다는 것을 확인할 수 있다. type_info 클래스의 name 멤버로 클래스 이름을 조사하여 문자열을 비교했는데 이 방법은 직관적이기는 하지만 이식성에 불리하다. 왜냐하면 RTTI는 C++ 언어의 표준 기능이지만 클래스 이름을 표시하는 방법은 컴파일러마다 다를 수 있기 때문이다. gcc만 해도 벌써 이름을 붙이는 방법이 다르므로 위 코드를 그대로 컴파일하면 비주얼 C++에서는 제대로 실행되지만 gcc에서는 틀린 비교를 할 것이다.

그래서 이름을 직접 비교하는 것보다는 type_info 클래스의 == 연산자로 원하는 클래스의 타입 정보와 같은지 비교하는 것이 훨씬 더 좋다. == 연산자는 이름을 붙이는 방법과는 무관하게 두 대상의 타입이 같은지 다른지를 비교하므로 우리는 이 연산자의 비교 결과만을 사용하면 된다. 다음과 같이 수정해 보자.

void func(Parent *p)

{

p->PrintMe();

if (typeid(*p)==typeid(Child)) {

((Child *)p)->PrintNum();

} else {

puts("이 객체는 num을 가지고 있지 않습니다.");

}

}

*p의 타입 정보와 Child 클래스의 타입 정보를 비교하여 같으면 p가 Child형의 객체를 가리키는 것으로 판단했다. typeid 연산자는 객체나 객체의 포인터뿐만 아니라 클래스 타입도 인수로 받을 수 있으므로 원하는 클래스 이름을 바로 쓸 수 있다. 이 외에 RTTI와 관련된 기능으로 다음 절의 dynamic_cast 연산자가 있다.