std::type_index 通过封装指向 std::type_info 对象的指针，并将比较委托给基础的 before() 成员函数，实现跨翻译单元的排序。C++ ABI 强制要求链接器将相同类型的类型信息合并为一个规范对象（使用 COMDAT 段或弱符号），或者确保 before() 提供一致的完全排序，而不论物理地址差异。因此，std::type_index 仅仅封装了这种 ABI 保证的比较，提供 operator< 和哈希支持，而不要求类型在比较时是完整的。该机制完全依赖于运行时类型信息 (RTTI) 被启用，因为编译器必须发出类型元数据，以便链接器能够在共享库边界中去重或调和类型身份。
在为游戏引擎设计插件架构时，我们需要一个中央注册表，将组件类型映射到工厂函数。每个插件（共享库）使用 typeid(Component).name() 注册其组件作为键。然而，在跨平台测试中，我们发现，当一个插件在一个共享库中加载时，尝试检索由核心引擎在另一个共享库中注册的工厂时，std::map 查找间歇性失败。根本原因是 type_info::name() 返回的字符串名称在编译器之间（GCC 与 Clang）不同，而直接比较 type_info 对象的指针失败，因为每个共享库都包含同一类型的不同静态实例。
解决方案 1：手动字符串规范化
我们考虑使用编译器特定的 API（例如 abi::__cxa_demangle）来解码和规范化 type_info::name() 字符串，以创建规范键。这种方法可以创建适合调试的人类可读标识符。
优点： 人类可读的键便于日志记录和序列化。
缺点： 解码耗费资源，字符串比较比整数比较慢，而且格式仍然取决于实现，未来编译器的升级可能打破注册表。
解决方案 2：虚拟继承和自定义 RTTI
我们探索了要求所有组件从提供虚拟 GetTypeID() 方法的基类继承，该方法返回手动分配的整数常量。
优点： 确定性、快速的整数比较，不依赖编译器 RTTI。
缺点： 手动 ID 分配容易出错（冲突），需要修改类层次结构，无法处理不在我们控制范围内的第三方类型。
解决方案 3：采用 std::type_index
我们重构了注册表，以使用 std::map<std::type_index, FactoryFunc>，利用 std::type_index(typeid(T)) 作为键。
优点： 标准保证通过符合 ABI 的 type_info 比较在翻译单元之间提供一致的排序和哈希，不需要手动管理 ID，并且与现有使用 typeid 的代码无缝集成。
缺点： 需要启用 RTTI（增加二进制大小），而 type_index 对象不能序列化以进行网络传输或持久存储。
我们选择了 解决方案 3，因为跨库的类型识别的可靠性超过了 RTTI 的二进制大小成本。标准强制规定的 std::type_index 行为消除了脆弱的字符串解析和手动 ID 维护，这些问题困扰着其他解决方案。
注册表在 Linux、Windows 和 macOS 的 DLL 边界上正常工作。工厂查找变成了 O(log N) 的内部指针比较，而不是字符串操作，与解码方法相比，组件实例化延迟大约减少了 40%。该系统现在支持热重载插件，无需重新注册核心引擎类型。
std::type_info::name() 返回一个实现定义的以空字符结尾的字节字符串；C++ 标准明确拒绝指定其格式、编码或稳定性。例如，GCC 通常返回编码名称（例如，"St6vectorIiSaIiEE"），而 MSVC 返回人类可读的名称（例如，"class std::vector<int,class std::allocator<int> >"）。编译器供应商可能会在未来版本中更改这些表示，以改善调试或减少符号长度。因此，将这些字符串序列化到磁盘或网络协议中，在编译器升级时会造成未定义行为，因为之前保存的键将不再与新生成的键匹配。候选人常常错误地认为 name() 的行为像稳定的 UUID。
当 RTTI 被禁用时，编译器不会为多态类型发出 type_info 对象，typeid 操作符变为不良构造（除了静态类型的表达式外，它在某些实现中返回静态类型信息，但通常是禁用的）。std::type_index 需要一个 const std::type_info& 进行构造，而没有 RTTI，二进制中不存在必要的类型元数据。由于这是对生成的元数据的编译时依赖性，因此编译器在链接期间发出错误（例如，"undefined reference to typeinfo for X")，而不是推迟到可捕获的运行时异常。候选人常常期待运行时的 std::bad_typeid 或类似内容，将其与 dynamic_cast 失败混淆。
std::type_index 在内部存储一个指向 std::type_info 对象的指针（或引用）。在 C++20 及之前版本中，非类型模板参数需要结构类型，其中所有成员都是公共的并且是结构类型（或其数组），并且它们不能包含指向具有动态存储或链接依赖地址的对象的指针。由于 type_info 对象驻留在静态存储中，具有链接器依赖的地址，而 std::type_index 不是结构类型（在某些实现中它有私有成员和非平凡的复制构造函数），因此无法用作 NTTP。尽管 C++23 允许在常量表达式中使用 typeid，但 std::type_index 本身在大多数标准库实现中仍然不是文字型或非结构型，阻止它在需要编译时常量的模板参数中使用。