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;)

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。

周围有两种反射。

Inspection by iterating over members of a type, enumerating its methods and so on. This is not possible with C++. Inspection by checking whether a class-type (class, struct, union) has a method or nested type, is derived from another particular type. This kind of thing is possible with C++ using template-tricks. Use boost::type_traits for many things (like checking whether a type is integral). For checking for the existence of a member function, use Templated check for the existence of a class member function? . For checking whether a certain nested type exists, use plain SFINAE .

如果你想要实现1)，比如查看一个类有多少个方法，或者获取一个类id的字符串表示形式，那么恐怕标准c++没有办法做到这一点。你必须使用其中任何一个

一个元编译器，如Qt元对象编译器，它翻译你的代码，添加额外的元信息。 由宏组成的框架，允许您添加所需的元信息。你需要告诉框架所有的方法、类名、基类和它需要的一切。

c++的设计考虑到了速度。如果您想要高级别的检查，就像c#或Java所做的那样，不做一些额外的工作就无法做到这一点。

I did something like what you're after once, and while it's possible to get some level of reflection and access to higher-level features, the maintenance headache might not be worth it. My system was used to keep the UI classes completely separated from the business logic through delegation akin to Objective-C's concept of message passing and forwarding. The way to do it is to create some base class that is capable of mapping symbols (I used a string pool but you could do it with enums if you prefer speed and compile-time error handling over total flexibility) to function pointers (actually not pure function pointers, but something similar to what Boost has with Boost.Function--which I didn't have access to at the time). You can do the same thing for your member variables as long as you have some common base class capable of representing any value. The entire system was an unabashed ripoff of Key-Value Coding and Delegation, with a few side effects that were perhaps worth the sheer amount of time necessary to get every class that used the system to match all of its methods and members up with legal calls: 1) Any class could call any method on any other class without having to include headers or write fake base classes so the interface could be predefined for the compiler; and 2) The getters and setters of the member variables were easy to make thread-safe because changing or accessing their values was always done through 2 methods in the base class of all objects.

It also led to the possibility of doing some really weird things that otherwise aren't easy in C++. For example I could create an Array object that contained arbitrary items of any type, including itself, and create new arrays dynamically by passing a message to all array items and collecting the return values (similar to map in Lisp). Another was the implementation of key-value observing, whereby I was able to set up the UI to respond immediately to changes in the members of backend classes instead of constantly polling the data or unnecessarily redrawing the display.

也许您更感兴趣的是，您还可以转储为类定义的所有方法和成员，而且是字符串形式。

该系统的缺点可能会让您望而却步:添加所有消息和键值非常繁琐;它比没有反射要慢;你会讨厌看到boost::static_pointer_cast和boost::dynamic_pointer_cast遍布你的代码库;强类型系统的局限性仍然存在，您实际上只是将它们隐藏了一些，所以它不那么明显。字符串中的错别字也不是一个有趣或容易发现的惊喜。

As to how to implement something like this: just use shared and weak pointers to some common base (mine was very imaginatively called "Object") and derive for all the types you want to use. I'd recommend installing Boost.Function instead of doing it the way I did, which was with some custom crap and a ton of ugly macros to wrap the function pointer calls. Since everything is mapped, inspecting objects is just a matter of iterating through all of the keys. Since my classes were essentially as close to a direct ripoff of Cocoa as possible using only C++, if you want something like that then I'd suggest using the Cocoa documentation as a blueprint.

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。

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。