我希望能够自省一个c++类的名称,内容(即成员及其类型)等。这里我说的是原生c++,而不是托管c++,托管c++有反射。我意识到c++使用RTTI提供了一些有限的信息。哪些附加库(或其他技术)可以提供这些信息?
当前回答
如果你正在寻找相对简单的c++反射——我从各种来源的宏/定义中收集了它们,并注释了它们的工作方式。你可以下载页眉 这里的文件:
https://github.com/tapika/TestCppReflect/blob/master/MacroHelpers.h
一组定义,加上它上面的功能:
https://github.com/tapika/TestCppReflect/blob/master/CppReflect.h https://github.com/tapika/TestCppReflect/blob/master/CppReflect.cpp https://github.com/tapika/TestCppReflect/blob/master/TypeTraits.h
示例应用程序驻留在git存储库以及,在这里: https://github.com/tapika/TestCppReflect/
我将部分复制在这里并进行解释:
#include "CppReflect.h"
using namespace std;
class Person
{
public:
// Repack your code into REFLECTABLE macro, in (<C++ Type>) <Field name>
// form , like this:
REFLECTABLE( Person,
(CString) name,
(int) age,
...
)
};
void main(void)
{
Person p;
p.name = L"Roger";
p.age = 37;
...
// And here you can convert your class contents into xml form:
CStringW xml = ToXML( &p );
CStringW errors;
People ppl2;
// And here you convert from xml back to class:
FromXml( &ppl2, xml, errors );
CStringA xml2 = ToXML( &ppl2 );
printf( xml2 );
}
REFLECTABLE定义使用类名+字段名+偏移量-来标识特定字段位于内存中的哪个位置。我已经尽可能地学习。net术语,但是c++和c#是不同的,所以不是一对一的。整个c++反射模型驻留在TypeInfo和FieldInfo类中。
我已经使用pugi xml解析器获取演示代码到xml并从xml恢复回来。
演示代码的输出如下所示:
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<People groupName="Group1">
<people>
<Person name="Roger" age="37" />
<Person name="Alice" age="27" />
<Person name="Cindy" age="17" />
</people>
</People>
也可以通过TypeTraits类和部分模板规范来启用任何第三方类/结构支持-以类似于CString或int的方式定义自己的TypeTraitsT类-参见中的示例代码
https://github.com/tapika/TestCppReflect/blob/master/TypeTraits.h#L195
该解决方案适用于Windows / Visual studio。它可以移植到其他操作系统/编译器,但还没有这样做。(如果你真的喜欢解决方案,请问我,我可能会帮助你)
该解决方案适用于一个类和多个子类的一次序列化。
然而,如果你正在寻找序列化类部分的机制,甚至是控制反射调用产生的功能,你可以看看下面的解决方案:
https://github.com/tapika/cppscriptcore/tree/master/SolutionProjectModel
更详细的信息可以从youtube视频中找到:
c++运行时类型反射 https://youtu.be/TN8tJijkeFE
我试图更深入地解释c++反射是如何工作的。
示例代码如下所示:
https://github.com/tapika/cppscriptcore/blob/master/SolutionProjectModel/testCppApp.cpp
c.General.IntDir = LR"(obj\$(ProjectName)_$(Configuration)_$(Platform)\)";
c.General.OutDir = LR"(bin\$(Configuration)_$(Platform)\)";
c.General.UseDebugLibraries = true;
c.General.LinkIncremental = true;
c.CCpp.Optimization = optimization_Disabled;
c.Linker.System.SubSystem = subsystem_Console;
c.Linker.Debugging.GenerateDebugInformation = debuginfo_true;
但是这里的每一步实际上都会导致函数调用 使用c++属性__declspec(property(get =, put…).
它以路径的形式接收有关c++数据类型、c++属性名和类实例指针的全部信息,并根据这些信息生成xml、json,甚至在互联网上序列化这些信息。
这样的虚拟回调函数的例子可以在这里找到:
https://github.com/tapika/cppscriptcore/blob/master/SolutionProjectModel/VCConfiguration.cpp
参见函数ReflectCopy和虚函数::OnAfterSetProperty。
但是因为这个话题很高级,我建议先看视频。
如果您有一些改进的想法,请随时与我联系。
其他回答
您需要查看您正在尝试做什么,以及RTTI是否满足您的需求。我已经实现了自己的伪反射,用于某些非常特定的目的。例如,我曾经希望能够灵活地配置模拟输出内容。它需要在输出的类中添加一些样板代码:
namespace {
static bool b2 = Filter::Filterable<const MyObj>::Register("MyObject");
}
bool MyObj::BuildMap()
{
Filterable<const OutputDisease>::AddAccess("time", &MyObj::time);
Filterable<const OutputDisease>::AddAccess("person", &MyObj::id);
return true;
}
第一个调用将该对象添加到筛选系统,该系统调用BuildMap()方法以确定哪些方法可用。
然后,在配置文件中,你可以这样做:
FILTER-OUTPUT-OBJECT MyObject
FILTER-OUTPUT-FILENAME file.txt
FILTER-CLAUSE-1 person == 1773
FILTER-CLAUSE-2 time > 2000
通过一些涉及boost的模板魔法,可以在运行时(读取配置文件时)将其转换为一系列方法调用,因此相当高效。我不建议你这样做,除非你真的需要,但是,当你这样做的时候,你可以做一些非常酷的事情。
在c++中反射是非常有用的,如果你需要为每个成员运行一些方法(例如:序列化,哈希,比较)。我给出了通用的解决方案,语法非常简单:
struct S1
{
ENUMERATE_MEMBERS(str,i);
std::string str;
int i;
};
struct S2
{
ENUMERATE_MEMBERS(s1,i2);
S1 s1;
int i2;
};
其中ENUMERATE_MEMBERS是一个宏,稍后将描述(UPDATE):
假设我们已经为int和std::string定义了序列化函数,如下所示:
void EnumerateWith(BinaryWriter & writer, int val)
{
//store integer
writer.WriteBuffer(&val, sizeof(int));
}
void EnumerateWith(BinaryWriter & writer, std::string val)
{
//store string
writer.WriteBuffer(val.c_str(), val.size());
}
我们在“secret宏”附近有一个泛型函数;)
template<typename TWriter, typename T>
auto EnumerateWith(TWriter && writer, T && val) -> is_enumerable_t<T>
{
val.EnumerateWith(write); //method generated by ENUMERATE_MEMBERS macro
}
现在你可以写
S1 s1;
S2 s2;
//....
BinaryWriter writer("serialized.bin");
EnumerateWith(writer, s1); //this will call EnumerateWith for all members of S1
EnumerateWith(writer, s2); //this will call EnumerateWith for all members of S2 and S2::s1 (recursively)
因此在结构定义中有ENUMERATE_MEMBERS宏,你可以构建序列化、比较、散列和其他东西,而不需要触及原始类型,唯一的要求是为每个枚举器(如BinaryWriter)实现每个类型的“EnumerateWith”方法,这是不可枚举的。通常你必须实现10-20个“简单”类型来支持项目中的任何类型。
这个宏在运行时创建/销毁结构的开销应该为零,并且T.EnumerateWith()的代码应该按需生成,这可以通过使其成为模板内联函数来实现,因此所有故事中唯一的开销是向每个结构添加ENUMERATE_MEMBERS(m1,m2,m3…),而在任何解决方案中,每个成员类型实现特定的方法都是必须的,因此我不认为这是开销。
更新: ENUMERATE_MEMBERS宏有一个非常简单的实现(但是可以稍微扩展以支持从可枚举结构继承)
#define ENUMERATE_MEMBERS(...) \
template<typename TEnumerator> inline void EnumerateWith(TEnumerator & enumerator) const { EnumerateWithHelper(enumerator, __VA_ARGS__ ); }\
template<typename TEnumerator> inline void EnumerateWith(TEnumerator & enumerator) { EnumerateWithHelper(enumerator, __VA_ARGS__); }
// EnumerateWithHelper
template<typename TEnumerator, typename ...T> inline void EnumerateWithHelper(TEnumerator & enumerator, T &...v)
{
int x[] = { (EnumerateWith(enumerator, v), 1)... };
}
// Generic EnumerateWith
template<typename TEnumerator, typename T>
auto EnumerateWith(TEnumerator & enumerator, T & val) -> std::void_t<decltype(val.EnumerateWith(enumerator))>
{
val.EnumerateWith(enumerator);
}
这15行代码不需要任何第三方库;)
编辑:更新的坏链接截至2017年2月7日。
我想没有人提到这一点:
在CERN,他们使用c++的全反射系统:
欧洲核子研究中心的反射。看起来效果很好。
我建议使用Qt。
有一个开源许可证和一个商业许可证。
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。
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