反射本质上是关于编译器决定在运行时代码可以查询的代码中留下哪些足迹。c++以不为不用的东西付费而闻名;因为大多数人不使用/不想要反射，c++编译器通过不记录任何东西来避免成本。

因此，c++不提供反射，并且像其他答案所指出的那样，作为一般规则，自己“模拟”它并不容易。

在“其他技术”下，如果没有带有反射的语言，可以使用一个可以在编译时提取所需信息的工具。

我们的DMS软件再造工具包是通过显式语言定义参数化的通用编译器技术。它有语言定义C, c++， Java, COBOL, PHP，…

对于C、c++、Java和COBOL版本，它提供了对解析树和符号表信息的完整访问。符号表信息包括您可能希望从“反射”中获得的数据类型。如果您的目标是枚举一组字段或方法，并对它们做一些事情，DMS可以用于根据符号表中的内容以任意方式转换代码。

您需要做的是让预处理器生成关于字段的反射数据。该数据可以存储为嵌套类。

首先，为了在预处理器中更容易更清晰地编写它，我们将使用类型化表达式。类型化表达式只是将类型放在括号中的表达式。所以不是写int x你会写(int) x。这里有一些方便的宏来帮助类型化表达式:

#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(加上字段本身)的数据。这个宏将像这样被调用:

REFLECTABLE
(
    (const char *) name,
    (int) age
)

使用Boost。PP我们迭代每个参数并生成如下数据:

// 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)); \
    } \
}; \

这样做的目的是生成一个常量fields_n，即类中可反射字段的数量。然后它针对每个字段专门化field_data。它也与反射器类为友，这是为了它可以访问字段，即使它们是私有的:

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;
    };
};

现在要遍历字段，我们使用访问者模式。我们创建一个MPL范围，从0到字段的数量，并访问该索引下的字段数据。然后它将字段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));
}

现在是揭晓真相的时刻我们把这些都放在一起。下面是如何定义一个可反射的Person类:

struct Person
{
    Person(const char *name, int age)
        :
        name(name),
        age(age)
    {
    }
private:
    REFLECTABLE
    (
        (const char *) name,
        (int) age
    )
};

下面是一个使用反射数据迭代字段的广义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());
}

在可反射的Person类中使用print_fields的例子:

int main()
{
    Person p("Tom", 82);
    print_fields(p);
    return 0;
}

输出:

name=Tom
age=82

瞧，我们刚刚用c++实现了反射，用了不到100行代码。

我也想要一匹小马，但小马不是免费的。: - p

http://en.wikibooks.org/wiki/C%2B%2B_Programming/RTTI是你将得到的。像您所考虑的反射——运行时可用的完整描述性元数据——在默认情况下c++中不存在。

RareCpp库实现了相当简单和直观的反射——所有字段/类型信息都被设计成可以在数组中使用，或者感觉像是数组访问。它是为c++ 17编写的，可与Visual Studios、g++和Clang一起使用。这个库只有头文件，这意味着你只需要将“Reflect.h”复制到你的项目中就可以使用它。

被反射的结构体或类需要REFLECT宏，在该宏中您可以提供所反射的类的名称和字段的名称。

class FuelTank {
    public:
        float capacity;
        float currentLevel;
        float tickMarks[2];

    REFLECT(FuelTank, capacity, currentLevel, tickMarks)
};

这就是全部内容，不需要额外的代码来设置反射。可选地，您可以提供类和字段注释，以便能够遍历超类或向字段添加额外的编译时信息(例如Json::Ignore)。

遍历字段可以简单到…

for ( size_t i=0; i<FuelTank::Class::TotalFields; i++ )
    std::cout << FuelTank::Class::Fields[i].name << std::endl;

您可以通过对象实例循环访问字段值(您可以读取或修改)和字段类型信息……

FuelTank::Class::ForEachField(fuelTank, [&](auto & field, auto & value) {
    using Type = typename std::remove_reference<decltype(value)>::type;
    std::cout << TypeToStr<Type>() << " " << field.name << ": " << value << std::endl;
});

---

JSON库构建在RandomAccessReflection之上，它可以自动识别适当的JSON输出表示来读写，并且可以递归遍历任何反射字段，以及数组和STL容器。

struct MyOtherObject { int myOtherInt; REFLECT(MyOtherObject, myOtherInt) };
struct MyObject
{
    int myInt;
    std::string myString;
    MyOtherObject myOtherObject;
    std::vector<int> myIntCollection;

    REFLECT(MyObject, myInt, myString, myOtherObject, myIntCollection)
};

int main()
{
    MyObject myObject = {};
    std::cout << "Enter MyObject:" << std::endl;
    std::cin >> Json::in(myObject);
    std::cout << std::endl << std::endl << "You entered:" << std::endl;
    std::cout << Json::pretty(myObject);
}

上面的代码可以这样运行……

Enter MyObject:
{
  "myInt": 1337, "myString": "stringy", "myIntCollection": [2,4,6],
  "myOtherObject": {
    "myOtherInt": 9001
  }
}


You entered:
{
  "myInt": 1337,
  "myString": "stringy",
  "myOtherObject": {
    "myOtherInt": 9001
  },
  "myIntCollection": [ 2, 4, 6 ]
}

参见……

反映文档 反映实现 更多用法示例

c++的开箱即用不支持反射。这很可悲，因为它让防御性测试变得很痛苦。

有几种进行反思的方法:

使用调试信息(不可移植)。 在代码中加入宏/模板或其他源代码方法(看起来很难看) 修改编译器(如clang/gcc)以生成数据库。 使用Qt moc方法 提高反映 精确平坦的反射

第一个链接看起来最有希望(使用mod的clang)，第二个讨论了一些技术，第三个是使用gcc的不同方法:

http://www.donw.org/rfl/ https://bitbucket.org/dwilliamson/clreflect https://root.cern.ch/how/how-use-reflex

现在有一个c++反射工作组。查看c++ 14 @ CERN的新闻:

https://root.cern.ch/blog/status-reflection-c

编辑13/08/17:

自最初的帖子以来，已经有了一些关于反思的潜在进展。下面提供了关于各种技术和状态的更多细节和讨论:

简要介绍静态反射 静态的反射 静态反射设计

然而，在不久的将来，在c++中实现标准化的反射方法看起来并不有希望，除非社区对支持c++中的反射有更多的兴趣。

下面是基于上次c++标准会议反馈的当前状态:

对反思建议的反思

编辑13/12/2017

Reflection看起来正在向c++ 20或更高版本的TSR迈进。然而运动是缓慢的。

镜子 镜像标准方案 镜纸 包括反射在内的元编程

编辑15/09/2018

TS草案已送交国家机构进行投票。

文本可以在这里找到:https://github.com/cplusplus/reflection-ts

编辑11/07/2019

反射TS已完成功能，并将于2019年夏天接受评论和投票。

元模板编程方法将被更简单的编译时代码方法所取代(在TS中没有反映出来)。

TS草案截至2019-06-17

编辑10/02/2020

这里有一个在Visual Studio中支持反射TS的请求:

https://developercommunity.visualstudio.com/idea/826632/implement-the-c-reflection-ts.html

作者David Sankel谈论TS:

http://cppnow.org/history/2019/talks/ https://www.youtube.com/watch?v=VMuML6vLSus&feature=youtu.be

2020年3月17日

反思正在取得进展。“2020-02布拉格ISO c++委员会旅行报告”的报告可以在这里找到:

https://www.reddit.com/r/cpp/comments/f47x4o/202002_prague_iso_c_committee_trip_report_c20_is/

关于c++ 23正在考虑的细节可以在这里找到(包括关于反射的简短部分):

http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2019/p0592r4.html

2020年6月4日

Jeff Preshing发布了一个名为“胶合板”的新框架，它包含了一种运行时反射机制。详情请点击这里:

https://preshing.com/20200526/a-new-cross-platform-open-source-cpp-framework/

到目前为止，这些工具和方法看起来是最完善和最容易使用的。

2020年7月12日编辑

叮当实验反射叉:https://github.com/lock3/meta/wiki

有趣的反射库，使用clang工具库提取信息进行简单的反射，不需要添加宏:https://github.com/chakaz/reflang

2021年2月24日编辑

一些额外的clang工具方法:

https://github.com/Celtoys/clReflect https://github.com/mlomb/MetaCPP

2021年8月25日编辑

youtube https://www.youtube.com/watch?v=60ECEc-URP8上的ACCU在线演讲也很值得一听，它讨论了当前对标准的建议和基于clang的实现。

See:

https://github.com/lock3/meta，分支论文/p2320 编译器资源管理器:https://cppx.godbolt.org/编译器版本使用p2320中继。

你想用反射做什么? 可以使用Boost类型特征和typeof库作为编译时反射的有限形式。也就是说，您可以检查和修改传递给模板的类型的基本属性。