C++: 反射的简单实现

可先参考:链接

问题引入

如何根据一个字符串(类的名称),创建出一个对象

当我们获得了一个string str = "class_name",那么如何根据这个str来创建一个对象?这时候就需要用到反射。个人对反射的简单理解就是一个字面量来动态创建出一个对象,并可获取对象的成员信息。Java和C#都有完整的反射机制,而C++至今还没有,只能自己动手实现

实现思路

  1. 可以用一个map来存储类名-构造函数这样的键值对,每新增一个类,就在这个map“注册”一个键值对
  2. 因为这个map是一个全局都会用到的,所以可以使用单例模式
  3. 在进入main函数之前,这个map就应该生成好,即每一个类在实例化之前就执行了“注册”的代码,那怎么在main函数之前就执行“注册”代码?答案可参见下面的代码实现

代码实现

#include <iostream>
#include <map>
#include <memory>

#define FUNC function<void*(void)>

using namespace std;

class Reflector
{
private:
    map<std::string, FUNC>objectMap;
    static shared_ptr<Reflector> ptr;

public:
    void* CreateObject(const string &str)
    {
        for (auto & x : objectMap)
        {
            if(x.first == str)
                return x.second();
        }
        return nullptr;
    }

    void Register(const string &class_name, FUNC && generator)
    {
        objectMap[class_name] = generator;
    }

    static shared_ptr<Reflector> Instance()
    {
        if(ptr == nullptr)
        {
            ptr.reset(new Reflector());
        }

        return ptr;
    }

};

shared_ptr<Reflector> Reflector::ptr = nullptr;

class RegisterAction
{
public:
    RegisterAction(const string &class_name, FUNC && generator)
    {
        Reflector::Instance()->Register(class_name, forward<FUNC>(generator));
    }
};

#define REGISTER(CLASS_NAME) \
RegisterAction g_register_action_##CLASS_NAME(#CLASS_NAME, []()\
{\
    return new CLASS_NAME(); \
});


class Base
{
public:
    explicit Base() = default;
    virtual void Print()
    {
        cout << "Base" << endl;
    }
};
REGISTER(Base);

class DeriveA : public Base
{
public:
    void Print() override
    {
        cout << "DeriveA" << endl;
    }
};
REGISTER(DeriveA);

class DeriveB : public Base
{
public:
    void Print() override
    {
        cout << "DeriveB" << endl;
    }
};
REGISTER(DeriveB);

int main()
{
    shared_ptr<Base> p1((Base*)Reflector::Instance()->CreateObject("Base"));
    p1->Print();

    shared_ptr<Base> p2((Base*)Reflector::Instance()->CreateObject("DeriveA"));
    p2->Print();

    shared_ptr<Base> p3((Base*)Reflector::Instance()->CreateObject("DeriveB"));
    p3->Print();
}

上述代码中的Reflector使用了单例模式,维护一个存储[类名: 构造器]map,每新增一个类,就会通过宏REGISTER来为这个新增一个构造器(其实就是一个lambda表达式,使用new返回一个指针),并用这个构造器和类名生成一个RegisterAction实例,而在RegisterAction的构造函数中进行了“注册”,即通过实例化一个RegisterActionmain函数之前完成了注册

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,919评论 6 502
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,567评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 163,316评论 0 353
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,294评论 1 292
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,318评论 6 390
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,245评论 1 299
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,120评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,964评论 0 275
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,376评论 1 313
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,592评论 2 333
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,764评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,460评论 5 344
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,070评论 3 327
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,697评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,846评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,819评论 2 370
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,665评论 2 354

推荐阅读更多精彩内容