我如何将反射添加到C ++应用程序?
我希望能够反省一个C ++类的名称,内容(即成员和他们的类型)等。我在这里讲的是本地C ++,而不是托管C ++,它有反思。 我意识到C ++使用RTTI提供一些有限的信息。 哪些额外的库(或其他技术)可以提供这些信息?
你需要做的是让预处理器产生关于这些字段的反射数据。 这些数据可以存储为嵌套类。
首先,为了使它更容易和更干净地写入预处理器,我们将使用类型化表达式。 类型化表达式就是将该类型放在括号中的表达式。 所以,而不是写int x
你会写(int) x
。 这里有一些方便的宏来帮助键入表达式:
#define REM(...) __VA_ARGS__
#define EAT(...)
// Retrieve the type
#define TYPEOF(x) DETAIL_TYPEOF(DETAIL_TYPEOF_PROBE x,)
#define DETAIL_TYPEOF(...) DETAIL_TYPEOF_HEAD(__VA_ARGS__)
#define DETAIL_TYPEOF_HEAD(x, ...) REM x
#define DETAIL_TYPEOF_PROBE(...) (__VA_ARGS__),
// Strip off the type
#define STRIP(x) EAT x
// Show the type without parenthesis
#define PAIR(x) REM x
接下来,我们定义一个REFLECTABLE
宏来生成关于每个字段的数据(加上字段本身)。 这个宏将被这样调用:
REFLECTABLE
(
(const char *) name,
(int) age
)
所以使用Boost.PP我们遍历每个参数并生成如下所示的数据:
// A helper metafunction for adding const to a type
template<class M, class T>
struct make_const
{
typedef T type;
};
template<class M, class T>
struct make_const<const M, T>
{
typedef typename boost::add_const<T>::type type;
};
#define REFLECTABLE(...)
static const int fields_n = BOOST_PP_VARIADIC_SIZE(__VA_ARGS__);
friend struct reflector;
template<int N, class Self>
struct field_data {};
BOOST_PP_SEQ_FOR_EACH_I(REFLECT_EACH, data, BOOST_PP_VARIADIC_TO_SEQ(__VA_ARGS__))
#define REFLECT_EACH(r, data, i, x)
PAIR(x);
template<class Self>
struct field_data<i, Self>
{
Self & self;
field_data(Self & self) : self(self) {}
typename make_const<Self, TYPEOF(x)>::type & get()
{
return self.STRIP(x);
}
typename boost::add_const<TYPEOF(x)>::type & get() const
{
return self.STRIP(x);
}
const char * name() const
{
return BOOST_PP_STRINGIZE(STRIP(x));
}
};
它所做的是生成一个常量fields_n
,它是类中可反映字段的数量。 然后专门为每个领域的field_data
。 它也是reflector
类的朋友,所以即使它们是私人的,它也可以访问这些字段:
struct reflector
{
//Get field_data at index N
template<int N, class T>
static typename T::template field_data<N, T> get_field_data(T& x)
{
return typename T::template field_data<N, T>(x);
}
// Get the number of fields
template<class T>
struct fields
{
static const int n = T::fields_n;
};
};
现在遍历我们使用访问者模式的字段。 我们创建一个从0到字段数的MPL范围,并访问该索引处的字段数据。 然后它将现场数据传递给用户提供的访问者:
struct field_visitor
{
template<class C, class Visitor, class I>
void operator()(C& c, Visitor v, I)
{
v(reflector::get_field_data<I::value>(c));
}
};
template<class C, class Visitor>
void visit_each(C & c, Visitor v)
{
typedef boost::mpl::range_c<int,0,reflector::fields<C>::n> range;
boost::mpl::for_each<range>(boost::bind<void>(field_visitor(), boost::ref(c), v, _1));
}
现在,我们把这一切放在一起。 以下是我们如何定义可反映的Person
类:
struct Person
{
Person(const char *name, int age)
:
name(name),
age(age)
{
}
private:
REFLECTABLE
(
(const char *) name,
(int) age
)
};
以下是使用反射数据遍历字段的广义print_fields
函数:
struct print_visitor
{
template<class FieldData>
void operator()(FieldData f)
{
std::cout << f.name() << "=" << f.get() << std::endl;
}
};
template<class T>
void print_fields(T & x)
{
visit_each(x, print_visitor());
}
使用具有可反射Person
类的print_fields
的示例:
int main()
{
Person p("Tom", 82);
print_fields(p);
return 0;
}
哪些输出:
name=Tom
age=82
瞧,我们刚刚在C ++中用100行代码实现了反射。
游泳有两种reflection
。
这对于C ++来说是不可能的。
C ++使用
template-tricks
。 使用boost::type_traits
很多事情(比如检查一个类型是否是整数)。 为了检查成员函数的存在,使用是否可以编写一个模板来检查函数的存在? 。 为了检查某个嵌套类型是否存在,使用普通的SFINAE。 如果你正在寻找方法来完成1),比如查看一个类有多少种方法,或者像获取类ID的字符串表示那样,恐怕没有标准C ++方法来做到这一点。 你必须使用其中之一
C ++的编译速度很快。 如果你想要像C#或Java那样的高级检查,那么恐怕我必须告诉你,没有一些努力就没有办法。
我会喜欢一匹小马,但小马不是免费的。 :-P
http://en.wikibooks.org/wiki/C%2B%2B_Programming/RTTI就是你将要得到的。 像你正在思考的反射 - 在运行时可用的完全描述性元数据 - 默认情况下C ++不存在。
链接地址: http://www.djcxy.com/p/47639.html