类型名称demangling的问题

Question

我正在创建一个模板类,它将类型转换为描述它的字符串,例如typeinfo<int(*)()>::name()返回字符串"int(*)()"(最多为空格).最初我有大量的特殊情况来解决这个事实,即typeid(...).name()剥离引用限定符和顶级cv限定符,但后来我记得将类型作为模板参数传递将保留这些.所以,使用ABI标头,我最终得到了这样的东西:

#include <iostream>
#include <typeinfo>
#include <string>
#include <cxxabi.h>

using namespace std;

string demangle(const char* mangledName) {
    int status;
    char* result = abi::__cxa_demangle(mangledName, nullptr, nullptr, &status);
    switch(status) {
    case -1:
        cerr << "Out of memory!" << endl;
        exit(1);
    case -2:
        return mangledName;
    case -3: // Should never happen, but just in case?
        return mangledName;
    }
    string name = result;
    free(result);
    return name;
}

template<typename T> struct preserve_qualifiers {};

template<typename T> class typeinfo {
    using wrap = preserve_qualifiers<T>;
public:
    static const string name() {
        string name = demangle(typeid(wrap).name());
        int i = name.find_first_of('<');
        if(i == string::npos) return name;
        int j = name.length() - i - 2;
        return name.substr(i + 1, j);
    }
};

#define TypeOut(...) cout \
    << "Type " #__VA_ARGS__ ": " << endl \
    << "  Mangled: " << typeid(__VA_ARGS__).name() << endl \
    << "  Demangled: " << demangle(typeid(__VA_ARGS__).name()) << endl \
    << "  typeinfo<>: " << typeinfo<__VA_ARGS__>::name() << endl
class A {};
template<typename T> class F {};
template<int T> class G {};
template<template<typename> class T> class H {};
template<template<int> class T> class I {};
template<typename... T> class J {};
template<int... T> class K {};
template<template<typename> class... T> class L {};
template<template<int> class... T> class M {};
template<template<typename> class... T> class N {};
template<template<template<typename> class...> class... T> class O {};
struct bits {int i : 4, j : 2;};
template<typename T, int n> struct bits2 {T val : n;};

int main(int argc, char* argv[]) {
    TypeOut(void(*volatile)(void(*const)()));
    TypeOut(int (A::*)());
    TypeOut(int (A::*)()const);
    TypeOut(int (A::*const)());
#ifdef __clang__
    TypeOut(int (A::*)()&);
    TypeOut(int (A::*)()&&);
#endif
    TypeOut(F<int>);
    TypeOut(G<3>);
    TypeOut(H<F>);
    TypeOut(I<G>);
    TypeOut(J<int>);
    TypeOut(K<3>);
    TypeOut(L<F>);
    TypeOut(M<G>);
    TypeOut(N<F,F,F>);
    TypeOut(O<N,N>);
}

这在GCC(4.8)中编译和工作(几乎)完美.但是,GCC不支持成员函数的ref-qualifiers,所以在Clang(3.2)中尝试了它以确定它是否可行.它没有.它编译很好,运行没有问题,但大多数模板名称都不是demangled,也不是ref限定成员函数.

这是ideone的GCC输出(代码稍微调整,因为ideone的GCC版本不支持nullptr或别名声明).注意函数参数中缺少的const限定符.这是我在GCC中所希望的唯一不起作用的东西.在Clang中也是如此,我想这并不特别令人惊讶.(令人惊讶的是它完全缺失,而不是GCC和Clang在它上面是一致的.)

不幸的是,在使用Clang进行编译和运行时,可变参数模板化的类无法解码.例如,J被改造1JIJiEE而不是1JIIiEEGCC选择的那个.

来自clang的选定输出(仅显示不起作用的输出)

Type int (A::*)()&: 
  Mangled: M1AFivRE
  Demangled: M1AFivRE
  typeinfo<>: 19preserve_qualifiersIM1AFivREE
Type int (A::*)()&&: 
  Mangled: M1AFivOE
  Demangled: M1AFivOE
  typeinfo<>: 19preserve_qualifiersIM1AFivOEE
Type J<int>: 
  Mangled: 1JIJiEE
  Demangled: 1JIJiEE
  typeinfo<>: 19preserve_qualifiersI1JIJiEEE
Type K<3>: 
  Mangled: 1KIJLi3EEE
  Demangled: 1KIJLi3EEE
  typeinfo<>: 19preserve_qualifiersI1KIJLi3EEEE
Type L<F>: 
  Mangled: 1LIJ1FEE
  Demangled: 1LIJ1FEE
  typeinfo<>: 19preserve_qualifiersI1LIJ1FEEE
Type M<G>: 
  Mangled: 1MIJ1GEE
  Demangled: 1MIJ1GEE
  typeinfo<>: 19preserve_qualifiersI1MIJ1GEEE
Type N<F,F,F>: 
  Mangled: 1NIJ1FS0_S0_EE
  Demangled: 1NIJ1FS0_S0_EE
  typeinfo<>: 19preserve_qualifiersI1NIJ1FS1_S1_EEE
Type O<N,N>: 
  Mangled: 1OIJ1NS0_EE
  Demangled: 1OIJ1NS0_EE
  typeinfo<>: 19preserve_qualifiersI1OIJ1NS1_EEE

有谁知道如何解决这个问题？这是铿锵的错吗？(或者也许是GCC中的一个错误？)我的第一个怀疑是与我的代码链接的C++ ABI和clang正在使用的C++ ABI之间的版本不兼容.事件只发生在新的C++ 11特性(成员函数引用限定符和可变参数模板)似乎支持这种怀疑......尽管r值引用(例如)没有问题.

如果它是相关的,我在Mac OSX Lion上,从MacPorts安装GCC 4.8和clang 3.2.我正在使用以下命令进行编译:

clang++-mp-3.2 -isystem/usr/local/include/c++/v1 -stdlib=libc++ -std=gnu++11 typeinfo-min.cpp -o typeinfofun-clang
G++-mp-4.8 -std=gnu++11 typeinfo-min.cpp -o typeinfofun-gcc

似乎需要isystem标志才能允许clang找到libc ++头文件(这在我使用<type_traits>更复杂的版本时是必需的).没有它,它甚至找不到<iostream>.

(另外请注意,这个问题确实会影响更复杂的版本,因为类名 - 可能不出所料 - 不是复杂类型的特化,因此只使用了ABI demangle调用.)

(另外,我很好奇这个的可移植性.我知道在MSVC中没有必要,因为它返回了未编号的名称typeid(...).name(),但除此之外......)

Answer 1

我检查过 gcc4.8 mingw3.0 你的例子：

gcc 版本 4.8.1 20130324（预发布）（rubenvb-4.8-stdthread）

c++.exe -ggdb -Os -frtti -fexceptions -fpic -std=gnu++11

我得到了这个结果

Type void(*volatile)(void(*const)()):
  Mangled: PFvPFvvEE
  Demangled: void (*)(void (*)())
  typeinfo<>: void (* volatile)(void (*)())
Type int (A::*)():
  Mangled: M1AFivE
  Demangled: int (A::*)()
  typeinfo<>: int (A::*)()
Type int (A::*)()const:
  Mangled: M1AKFivE
  Demangled: int (A::*)() const
  typeinfo<>: int (A::*)() const
Type int (A::*const)():
  Mangled: M1AFivE
  Demangled: int (A::*)()
  typeinfo<>: int (A::* const)()
Type F<int>:
  Mangled: 1FIiE
  Demangled: F<int>
  typeinfo<>: F<int>
Type G<3>:
  Mangled: 1GILi3EE
  Demangled: G<3>
  typeinfo<>: G<3>
Type H<F>:
  Mangled: 1HI1FE
  Demangled: H<F>
  typeinfo<>: H<F>
Type I<G>:
  Mangled: 1II1GE
  Demangled: I<G>
  typeinfo<>: I<G>
Type J<int>:
  Mangled: 1JIIiEE
  Demangled: J<int>
  typeinfo<>: J<int>
Type K<3>:
  Mangled: 1KIILi3EEE
  Demangled: K<3>
  typeinfo<>: K<3>
Type L<F>:
  Mangled: 1LII1FEE
  Demangled: L<F>
  typeinfo<>: L<F>
Type M<G>:
  Mangled: 1MII1GEE
  Demangled: M<G>
  typeinfo<>: M<G>
Type N<F,F,F>:
  Mangled: 1NII1FS0_S0_EE
  Demangled: N<F, F, F>
  typeinfo<>: N<F, F, F>
Type O<N,N>:
  Mangled: 1OII1NS0_EE
  Demangled: O<N, N>
  typeinfo<>: O<N, N>