cast函数_关闭RTTI后dynamic_cast和typeid报异常

试图用pybind11包装PhysX库，然后在Python里用。结果在Python里报了一个从没见过的错误，RuntimeError: Access violation - no RTTI data!，这里看看到底是哪里来的。

自动cast到派生类

pybind11有个特性，如果返回一个多态类的指针，那么会试图返回成最外层派生类的对象。例如，Pet是多态基类（至少有一个virtual函数，例如destructor），Dog继承自Pet。一个create_pet函数返回一个Pet*。如果这个Pet实际上是个Dog，那么Python层拿到的就是一个Dog实例。

思考一下，这个特性也是不得已而为之，因为Python里没有dynamic cast和指针操作，如果返回一个Pet，那么没法只用Python来cast成一个Dog。（当然，从某种角度看在这里使用dynamic_cast本身就是不大好的。）

RTTI开关

包装一个多态类的时候，报了一个类似这样的错误：

Traceback (most recent call last):File "E:WorkPythonpybind11rttibuildDebugtest_rtti.py", line 3, in <module>pet = rtti.create_pet()
RuntimeError: Access violation - no RTTI data!

大概是从C++的Pet*转成Python对象的过程中报的。

发现cl编译器有个开关，/GR 和/GR-，前者是打开RTTI，后者是关闭RTTI，默认是前者。如果使用了/GR-，就会报上面的错误。可以在CMake GUI的CMAKE_CXX_FLAGS 里设置成关闭RTTI

dynamic_cast试验

做一个简单的试验，写个多态Pet，Dog继承Pet。

struct Pet {virtual ~Pet() {};
};struct Dog : public Pet {};

然后，试图把一个Pet*cast成Dog*

    Dog dog;Pet* p_pet = &dog;Dog* p_dog = dynamic_cast<Dog*>(p_pet);

如果使用/GR-参数，也就是关闭RTTI，果然crash了。调试，发现抛出了一个异常。

再点一下continue，有了异常的类型，是一个std::__non_rtti_object 异常对象。

既然是异常，就可以catch，catch一下把what打印出来

 try {p_dog = dynamic_cast<Dog*>(p_pet);}catch (std::exception & e) {std::cout << "[exception]" << typeid(e).name() << ", " << e.what() << "n";}

输出的是

[exception]class std::__non_rtti_object, Access violation - no RTTI data!

果然和Python里抛出的异常完全对的上。

实际上，在编译的时候就已经报了警告了

这个std::__non_rtti_object是个啥，可以直接看下头文件

可以看到，继承了标准库里的std:bad_typeid 这个异常。那么，这个报错的字符串，总要存在哪里吧？用文本编辑器打开vcruntime140.dll这个文件，搜一下“RTTI”，这就是根源了。

编译好的库不受影响

其实，不使用dynamic_cast，直接使用typeid 也会报错

std::cout << typeid(*p_pet).name() << "n";

也会抛出同样的异常。那，为什么上面的typeid(e).name()没有报错呢？大概是因为这个vcruntime140.dll本身在编译的时候，是开了RTTI的。

解决办法

怎么解决这个报错呢，显然，可以打开RTTI。不只是编译wrapper的时候打开，在编译PhysX库的时候也要打开。

不过，既然人家默认是关闭的，那肯定有关闭的理由。RTTI是有开销的。朴素的想，"RTTI"并不是高深的概念。最简单的，把所有可能出现的末端派生类的名字，放到一个巨大的enum里；类里面加个成员mConcreteType，再加个类似getConcreteType的函数，配合一个巨大switch（或者模板之类），也可以实现基本的功能。PhysX就是这么干的，看上去。快，省空间，够用。可以翻下这两个文件PxBase.h和PxTypeInfo.h。PxBase里有个is<T>()函数，可以实现类似dynamic_cast的效果。

在pybind11的源码里，搜索typeid和dynamic_cast，也就知道这个no RTTI的异常大概是哪里抛出来的了。附近的注释里也有写，可以通过模板特化，来实现对无RTTI信息的类层次实现有RTTI的效果。可以搜polymorphic_type_hook 来看。这里面还有个黑科技，就是dynamic_cast<const void*>(src)，可以把src指针cast成最外层的派生类，来实现返回Pet*，出来个Dog的效果。但是，如果想绕过对typeid的调用，怕是有点麻烦了。

参考

/GR编译选项

https://docs.microsoft.com/en-us/cpp/build/reference/gr-enable-run-time-type-information?view=vs-2019docs.microsoft.com

typeid操作符

typeid Operatordocs.microsoft.com

dynamic_cast<void*>的使用

Everything you should know about the dynamic_cast and typeid tools. | C++ - don't panic!blog.panicsoftware.com