当我想要在c++中进行反射时，我读了这篇文章并改进了我在那里看到的东西。对不起，没有罐头。结果不是我的…但你当然可以得到我所拥有的，然后从那里开始。

我目前正在研究，当我喜欢的时候，使用inherit_linear的方法使可反射类型的定义更容易。实际上我已经学了很多，但还有一段路要走。c++ 0x中的变化很可能在这方面有很大的帮助。

我想你可能会对Dominic Filion写的“在c++中使用反射模板”这篇文章感兴趣。它在Game Programming Gems 5的1.4部分。不幸的是，我没有带我的副本，但你可以找找看，因为我认为它解释了你想要的东西。

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。

在我的c++生涯中，我知道的两个类似反射的解决方案是:

1)使用RTTI，如果你能够从一个“对象”基类派生所有的类，它将为你提供一个引导来构建类似反射的行为。该类可以提供一些方法，如GetMethod, GetBaseClass等。至于这些方法是如何工作的，你需要手动添加一些宏来装饰你的类型，这些宏在幕后创建类型的元数据，为GetMethods等提供答案。

2)如果你可以访问编译器对象，另一个选择是使用DIA SDK。如果我没记错的话，这允许您打开pdbs，其中应该包含c++类型的元数据。也许足够做你想做的事了。例如，本页展示了如何获取类的所有基类型。

这两种解决方案都有点难看!没有什么比c++更能让你欣赏c#的奢华了。

祝你好运。

编辑:不再维护CAMP;有两个fork可供选择:

其中一个也被称为CAMP，并且基于相同的API。 思考是部分重写，应该优先考虑，因为它不需要Boost;它使用c++ 11。

CAMP是MIT授权的库(以前是LGPL)，它向c++语言添加了反射。它在编译中不需要特定的预处理步骤，但是必须手动进行绑定。

目前的Tegesoft库使用Boost，但也有一个使用c++ 11的分支不再需要Boost。

尽管在c++中不支持即时可用的反射，但实现它并不太难。 我遇到了这篇很棒的文章: http://replicaisland.blogspot.co.il/2010/11/building-reflective-object-system-in-c.html

本文详细介绍了如何实现一个非常简单的反射系统。当然，这不是最有益的解决办法，还有一些粗糙的地方有待解决，但对我的需要来说，这已经足够了。

底线——如果做得正确，反射是可以得到回报的，而且在c++中是完全可行的。