Информация о типе

В Ü есть возможность статически получить различную информацию о типе.

Для получения информации о типе существует специальный оператор - typeinfo. Данному оператору передаётся имя типа в <//> скобках. Результат данного оператора - ссылка на constexpr структуру, содержащую информацию о типе.

fn Foo()
{
    auto &constexpr int_info = typeinfo</i32/>;
}

Состав информации о типе

Структура с информацией о любом типе содержит следующие поля:

  • size_type size_of - размер типа, в байтах
  • size_type align_of - выравнивание типа, в байтах
  • bool is_fundamental - является ли тип фундаментальным
  • bool is_enum - является ли тип перечислением
  • bool is_array - является ли тип массивом
  • bool is_tuple - является ли тип кортежем
  • bool is_class - является ли тип структурой или классом
  • bool is_function - является ли тип функцией
  • bool is_function_pointer - является ли тип указателем на функцию
  • size_type references_tags_count - количество ссылок внутри (0 или 1)
  • bool is_default_constructible - является ли тип конструируемым по умолчанию
  • bool is_copy_constructible - можно ли сконструировать значение типа как копию
  • bool is_copy_assignable - можно ли копировать значения типа присваиванием
static_assert( typeinfo</ char8 />.size_of == 1s );
static_assert( typeinfo</ f64 />.align_of == 8s );
static_assert( typeinfo</i32/>.is_fundamental );
static_assert( typeinfo</ [f64, 4] />.is_array );
static_assert( typeinfo</ tup[i32, bool] />.is_tuple );
static_assert( typeinfo</ fn() />.is_function_pointer );
struct S{}
static_assert( typeinfo</ S />.is_class );

Кроме этих полей, есть ряд полей, зависящих от вида типа.

Состав информации о фундаментальном типе

  • bool is_integer - является ли тип целочисленным
  • bool is_numeric - является ли тип числовым
  • bool is_signed_integer - является ли тип целочисленным знаковым
  • bool is_unsigned_integer - является ли тип целочисленным беззнаковым
  • bool is_float - является ли тип вещественным
  • bool is_char - является ли тип символьным
  • bool is_bool - этот тип - bool
  • bool is_void - этот тип - void
static_assert( typeinfo</i16/>.is_integer );
static_assert( typeinfo</u64/>.is_numeric );
static_assert( typeinfo</i32/>.is_signed_integer );
static_assert( typeinfo</u32/>.is_unsigned_integer );
static_assert( typeinfo</f32/>.is_float );
static_assert( typeinfo</char16/>.is_char );
static_assert( typeinfo</bool/>.is_bool );
static_assert( typeinfo</void/>.is_void );

Состав информации о перечислении

  • size_type element_count - количество элементов в перечислении
  • typeinfo & underlaying_type - информация о типе, на котором основано перечисление
  • tup[] elements_list - кортеж, каждый элемент которого описывает элемент перечисления

Описание каждого элемента перечисления содержит:

  • [char8, size]& name - имя элемента
  • underlaying_type value - значение элемента
enum E : u8 { A, B, C }
auto &info = typeinfo</E/>;
static_assert( info.element_count == 3s );
static_assert( info.underlaying_type.is_unsigned_integer );
static_assert( info.underlaying_type.size_of == 1s );
static_assert( info.elements_list[0].value == 0u8 );
static_assert( info.elements_list[1].value == 1u8 );
static_assert( info.elements_list[2].value == 2u8 );
static_assert( info.elements_list[0].name[0] == "A"c8 );
static_assert( info.elements_list[1].name[0] == "B"c8 );
static_assert( info.elements_list[2].name[0] == "C"c8 );

Состав информации о массиве

  • size_type element_count - количество элементов в массиве
  • typeinfo & element_type - информация о типе элемента массива
static_assert( typeinfo</ [ i32, 7 ] />.element_count == 7s );
static_assert( typeinfo</ [ f64, 1 ] />.element_type.is_float );

Состав информации о кортеже

  • size_type element_count - количество элементов в кортеже
  • tup[] elements_list - кортеж, каждый элемент которого описывает элемент кортежа

Описание каждого элемента кортежа содержит:

  • typeinfo & type - описание типа элемента кортежа
  • size_type index - порядковый номер элемента кортежа
  • size_type offset - смещение, в байтах, адреса элемента кортежа относительно начала кортежа
static_assert( typeinfo</ tup[] />.element_count == 0s );
static_assert( typeinfo</ tup[ f32, i32 ] />.element_count == 2s );
static_assert( typeinfo</ tup[ f32, bool, i32 ] />.elements_list[1].type.is_bool );
static_assert( typeinfo</ tup[ f64 ] />.elements_list[0].type.size_of == 8s );
static_assert( typeinfo</ tup[ i32, bool ] />.elements_list[1].offset == 4s );
static_assert( typeinfo</ tup[ i16, i16, i16, bool ] />.elements_list[3].index == 3s );

Состав информации о структуре/классе

  • size_type field_count - количество полей
  • size_type parent_count - количество родительских классов
  • bool is_struct - является ли тип структурой
  • bool is_polymorph - является ли тип полиморфным классом
  • bool is_final - является ли тип конечным (от которого нельзя унаследоваться)
  • bool is_abstract - является ли тип абстрактным (значение которого нельзя сконструировать)
  • bool is_interface - является ли тип интерфейсом
  • bool is_typeinfo - является ли тип typeinfo или какой-то его частью
  • bool shared - помечен ли тип или какие-то из составляющих его типов как shared
  • tup[] fields_list - кортеж, каждый элемент которого описывает поле структуры/класса
  • tup[] types_list - кортеж, каждый элемент которого описывает вложенный в структуру/класс тип
  • tup[] functions_list - кортеж, каждый элемент которого описывает функцию структура/класса
  • tup[] parents_list - кортеж, каждый элемент которого описывает родительский класс

Описание каждого поля, вложенного типа, функции содержит:

  • [char8, size]& name - имя поля, типа (как он объявлен в структуре/классе), функции
  • bool is_public - является ли член класса public
  • bool is_private - является ли член класса private
  • bool is_protected - является ли член класса protected

Описание каждого поля содержит:

  • typeinfo & type - описание типа поля
  • typeinfo & class_type - описание типа класса, которому принадлежит поле
  • size_type offset - смещение, в байтах, адреса поля относительно начала структуры/класса
  • bool is_reference - является ли поле ссылочным
  • bool is_mutable - является ли поле изменяемым

Описание каждого вложенного типа содержит:

  • typeinfo & type - описание типа

Описание каждой функции содержит:

  • typeinfo & type - описание типа функции
  • bool is_this_call - первый аргумент функции - this
  • bool is_generated - функция сгенерирована компилятором
  • bool is_deleted - функция объявлена как удалённая (= delete)
  • bool is_virtual - функция является виртуальным методом

Описание каждого родительского класса содержит:

  • typeinfo & type - описание типа родительского класса
  • size_type offset - смещение, в байтах, адреса родителя относительно начала структуры/класса

Информация о типе для полиморфных классов имеет также поле size_type& type_id. См. «type_id».

struct S{ i32 a; f32 b; bool c; }
class I interface {}
class A abstract {}
class NP {}
class PNF : I {}
class PF final : I {}

static_assert( typeinfo</S/>.is_struct );
static_assert( typeinfo</S/>.is_final );
static_assert( typeinfo</I/>.is_polymorph );
static_assert( typeinfo</I/>.is_abstract );
static_assert( typeinfo</I/>.is_interface );
static_assert( typeinfo</A/>.is_polymorph );
static_assert( typeinfo</A/>.is_abstract );
static_assert( typeinfo</NP/>.is_final );
static_assert( typeinfo</PNF/>.is_polymorph );
static_assert( typeinfo</PF/>.is_polymorph );
static_assert( typeinfo</PF/>.is_final );
static_assert( typeinfo</S/>.parent_count == 0s );
static_assert( typeinfo</PNF/>.parent_count == 1s );
static_assert( typeinfo</S/>.field_count == 3s );

Состав информации о функции

  • typeinfo & return_type - описание типа возвращаемого значения
  • bool return_value_is_reference - является ли возвращаемое значение ссылкой
  • bool return_value_is_mutable - является ли возвращаемое значение изменяемым
  • bool unsafe - помечена ли функция как unsafe
  • tup[] arguments_list - кортеж, каждый элемент которого описывает аргумент функции

Описание каждого аргумента содержит:

  • typeinfo & type - описание типа аргумента
  • bool is_reference - является ли аргумент ссылкой
  • bool is_mutable - является ли аргумент изменяемым
type fn_ptr= fn( i32 x, f32& y, bool &mut z ) : i32;
auto& info = typeinfo</fn_ptr/>.element_type;
static_assert( info.return_type.is_signed_integer );
static_assert( info.return_type.size_of == 4s );
static_assert( !info.unsafe );
static_assert( info.arguments_list[1].type.is_float );
static_assert( info.arguments_list[1].is_reference );
static_assert( info.arguments_list[2].is_mutable );

Состав информации об указателе на функцию

  • typeinfo & element_type - информация о типе функции, на которую указывает указатель