說說MFC中CRuntimeClass和CObject之間的那點事
MSDN曰:對于MFC中每個從CObject派生的類來說,都有一個相關的CRuntimeClass結構體,在程序運行時可以訪問該結構體來獲取對象及其基類的信息。
CRuntimeClass是一個結構體,并且其本身并沒有基類。
在運行時確定一個對象的類型是很重要的,尤其是在做類型檢查時;而c++語言本身并不支持運行時類信息。
CObject和CRuntimeClass是MFC中兩個非常重要的類/結構,絕大部分MFC類都是以CObject做為基類, CRuntimeClass結構同CObject密不可分,了解它們對于深入理解MFC具有重要意義。
CRuntimeClass 的定義如下:
struct CRuntimeClass
{
// Attributes
LPCSTR m_lpszClassName; //類名,一般是指包含CRuntimeClass對象的類的名稱
int m_nObjectSize; //包含CRuntimeClass對象的類sizeof的大小,不包括它分配的內存
UINT m_wSchema; // schema number of the loaded class
CObject* (PASCAL* m_pfnCreateObject)(); // NULL => abstract class 指向一個建立實例的構造函數
#ifdef _AFXDLL
CRuntimeClass* (PASCAL* m_pfnGetBaseClass)();
#else
CRuntimeClass* m_pBaseClass; //m_pBaseClass的指針(函數)是MFC運行時確定類層次的關鍵,它一個簡單的單向鏈表
#endif
// Operations
//這個函數給予CObject 派生類運行時動態建立的能力
CObject* CreateObject();
//這個函數使用 m_pBaseClass或 m_pfnGetBaseClass遍歷整個類層次確定是否pBaseClass指向的類是基類,
//使用它可以判斷某類是否是從pBaseClass指向的類在派生來。
BOOL IsDerivedFrom(const CRuntimeClass* pBaseClass) const;
// Implementation
void Store(CArchive& ar) const;
static CRuntimeClass* PASCAL Load(CArchive& ar, UINT* pwSchemaNum);
// 單向鏈表,每個類的CRuntimeClass結構體對象的 m_pNextClass 都指向其直接基類的CRuntimeClass結構體對象
// 這一點可以在IMPLEMENT_RUNTIMECLASS 宏定義中看到
CRuntimeClass* m_pNextClass; // linked list of registered classes
};
二、CObject類
CObject是MFC類的大多數類的基類,主要是通過它實現:
(1)、運行類信息;
(2)、序列化;
(3)、對象診斷輸出;
(4)、同集合類相兼容;
運行時類信息:
注意:要想使用CRuntimeClass結構得到運行時類信息,你必須在你的類中包括DECLARE_DYNAMIC/IMPLEMENT_DYNAMIC、 DECLARE_DYNCREATE/IMPLEMENT_DYNCREATE或DECLARE_SERIAL/IMPLEMENT_SERIAL。但你的類必須是從CObject派生的才能使用這些宏, 因為通過DECLARE_DYNAMIC將定義一個實現如下的函數:
CRuntimeClass* PASCAL B::_GetBaseClass()
{
return RUNTIME_CLASS(base_name);
}
其中的RUNTIME_CLASS是這樣定義的
#define RUNTIME_CLASS( class_name ) \
(CRuntimeClass *)(&class_name::class##class_name);
即得到類中的CRuntimeClass對象指針,顯而易見,如果沒有基類你用IMPLEMENT_DYNAMIC時將得到一個編譯錯誤。 除非你象CObject一樣不用DECLARE_DYNAMIC而定義和實現了這些函數,CObject中的GetBaseClass只是簡單的返回NULL。 實際的DECLARE_DYNAMIC在afx.h中聲明如下:
#define DECLARE_DYNAMIC(classname) \
protected: \
static CRuntimeClass* PASCAL _GetBaseClass(); \
public: \
// 為使用DECLARE_DYNAMI宏的類聲明一個靜態CRuntimeClass對象,并且指定其名字為“class” + “class_name”
//##class_name 在預處理階段會被自動翻譯為后面class_name
static const AFX_DATA CRuntimeClass class##class_name; \
virtual CRuntimeClass* GetRuntimeClass() const; \
IMPLEMENT_DYNAMIC在afx.h中定義如下:
#define IMPLEMENT_DYNAMIC(class_name, base_class_name) \
IMPLEMENT_RUNTIMECLASS(class_name, base_class_name, 0xFFFF, NULL)
#define IMPLEMENT_RUNTIMECLASS(class_name, base_class_name, wSchema, pfnNew) \
CRuntimeClass* PASCAL class_name::_GetBaseClass() \
{ return RUNTIME_CLASS(base_class_name); } \
// 初始化類class_name的CRuntimeClass靜態變量,注意與CRuntimeClass結構體的定義對應觀察:
// 其m_pNextClass被賦值為&class_name::_GetBaseClass,而_GetBaseClass的定義如上,其直接返回
// 了基類的CRuntimeClass變量,這與上面對 m_pNextClass的解釋吻合。
AFX_COMDAT const AFX_DATADEF CRuntimeClass class_name::class##class_name = { \
#class_name, sizeof(class class_name), wSchema, pfnNew, \
&class_name::_GetBaseClass, NULL }; \
//重寫GetRuntimeClass虛函數,這個函數最初的定義在CObject中,重寫后,將返回子類自己的GetRuntimeClass變量
CRuntimeClass* class_name::GetRuntimeClass() const \
{ return RUNTIME_CLASS(class_name); } \
總而言之,DECLARE_DYNAMIC(用于類的定義體中)與 IMPLEMENT_RUNTIMECLASS(用于類的實現文件中)這兩個宏,主要就是在預處理階段自動生成(更準確說應該是宏翻譯轉換)用于類運行時檢查的函數和變量,主要包括獲取其基類的CRuntimeClass變量的函數_GetBaseClass,類本身的CRuntimeClass靜態變量定義,同時將類本身的CRuntimeClass靜態變量與其基類的CRuntimeClass靜態變量綁定起來,使得子類的該變量可以直接訪問到基類的變量,并且這種綁定是從子類到其基類遞歸進行的。在運行時判斷類信息時,就可以通過類的CRuntimeClass靜態變量來進行對比,從而判斷出該類是否是相應的類型,這便是CObject中接口函數IsKindOf函數的作用,其實現類似于下面的過程:
BOOL CObject::IsKindOf(const CRuntimeClass *pClass) const
{
CRuntimeClass *pClassThis = GetRuntimeClass();
while (pClassThis != NULL)
{
// 檢查CRuntimeClass靜態變量是否相同,若相同,則表示所檢查的pClass是對的
if (pClassThis == pClass)
{
return TRUE;
}
pClassThis = pClassThis->m_pBaseClass;
}
return FALSE;
}
其中的
CRuntimeClass* GetRuntimeClass() const;
被定義為虛函數,以完成在類層次上的重載。 這也是MFC利用多態實現運行時動態類信息的方法。
另外兩個DECLARE_DYNCREATE和DECLARE_SERIAL類似。只不過它們多定義和實現了一些函數,對于使用DECLARE_DYNCREATE 要注意的是類必須要有一個無參數的缺省構造函數,因為在DECLARE_DYNCREATE中定義了一個CreateObject函數 用以在動態的建立對象,它只是一條簡單的return new class_name。
我們先來看一下序列化:
,CObject實現這些功能絕大部分是通過它里面的CRuntimeClass對象classObject實現的,
CObject不支持多重繼承,即表示以CObject為基類的類層次中只能有一個CObject基類。
之所以會這樣,就是因為CRuntimeClass對象的成員m_pBaseClass的關系。因為它只是一個單鏈表。
以下是它在afx.h中的定義:
// class CObject is the root of all compliant objects
#ifdef _AFXDLL
class CObject
#else
class AFX_NOVTABLE CObject
#endif
{
public:
// Object model (types, destruction, allocation)
virtual CRuntimeClass* GetRuntimeClass() const;
// 上面的函數的實現只是很簡單的return RUNTIME_CLASS(classObject);
virtual ~CObject(); // virtual destructors are necessary
// Diagnostic allocations
void* PASCAL operator new(size_t nSize);
void* PASCAL operator new(size_t, void* p);
void PASCAL operator delete(void* p);
#if _MSC_VER >= 1200
void PASCAL operator delete(void* p, void* pPlace);
#endif
#if defined(_DEBUG) && !defined(_AFX_NO_DEBUG_CRT)
// for file name/line number tracking using DEBUG_NEW
void* PASCAL operator new(size_t nSize, LPCSTR lpszFileName, int nLine);
#if _MSC_VER >= 1200
void PASCAL operator delete(void *p, LPCSTR lpszFileName, int nLine);
#endif
#endif
// Disable the copy constructor and assignment by default so you will get
// compiler errors instead of unexpected behaviour if you pass objects
// by value or assign objects.
protected:
CObject();
private:
CObject(const CObject& objectSrc); // no implementation
void operator=(const CObject& objectSrc); // no implementation
// Attributes
public:
BOOL IsSerializable() const; // 對對象進行序列化
BOOL IsKindOf(const CRuntimeClass* pClass) const; //判是否是
// Overridables
virtual void Serialize(CArchive& ar);
#if defined(_DEBUG) || defined(_AFXDLL)
// Diagnostic Support
virtual void AssertValid() const;
virtual void Dump(CDumpContext& dc) const;
#endif
// Implementation
public:
static const AFX_DATA CRuntimeClass classCObject;
#ifdef _AFXDLL
static CRuntimeClass* PASCAL _GetBaseClass();
#endif
};