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
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。
其他回答
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。
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。
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;)
看起来c++仍然没有这个特性。 c++ 11也有延迟反射(
搜索一些宏或者自己制作。Qt还可以帮助进行反射(如果可以使用的话)。
你可以通过Boost::Hana库中的BOOST_HANA_DEFINE_STRUCT实现很酷的静态反射功能。 Hana非常通用,不仅适用于您所想到的用例,还适用于许多模板元编程。
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