C++ 反射机制详解及实例代码

2020-01-06 16:26:37王冬梅

C++ 反射机制

一.前言:

Java有着一个非常突出的动态相关机制:Reflection,用在Java身上指的是我们可以于运行时加载、探知、使用编译期间完全未知的classes。换句话说,Java程序可以加载一个运行时才得知名称的class,获悉其完整构造(但不包括methods定义),并生成其对象实体、或对其fields设值、或唤起其methods。然而C++是不支持反射机制,虽然C++有RTTI(运行时类型识别)。但是想要实现C++对象序列化,序列化就是存储到磁盘上,将对象变成一定格式的二进制编码,然后要用的时候再将保存在磁盘上的二进制编码转化成一个内存中的对象,这个过程中总是需要有一个指示来告诉编译器要生成什么样的对象,最简单的方式当然就是类名了,例如:将一个ClassXXX对象存储到磁盘上,再从磁盘读取的时候让编译器根据“ClassXXX”名称来new一个对象。


ClassT* obj = FactoryCreate("ClassT"); 

类似于以上的语法,虽然C++没有自带的语法可以实现,但是我们可以自己通过其他方法来实现。(由于本人能力有限,所以该篇博客只是讲解如何简单的实现这个反射机制,而对C++中拥有这个反射机制是否有必要不做任何讨论。当然,如果博客中有什么地方说的有错误还望大家可以在下面评论指出谢谢)

二.实现:

1.我们很容易可以想到可以使用简单工厂模式来实现这个效果:比如


class Object 
{ 
public: 
  virtual string ToString() = 0; 
}; 

这个是所有需要实现反射机制的类需要继承的基类,然后派生出来的类只需要再实现这个ToString即可。例如:


class MyClass :public Object 
{ 
public: 
  virtual string ToString(){ return "MyClass"; } 
}; 

然后就是用于产生对象的工厂。


Object* FactoryCreat(const string& className) 
{ 
  if (className == "ClassA") 
    return new ClassA; 
  else if (className == "ClassB") 
    return new ClassB; 
  else if(className == "ClassC") 
    return new ClassC; 
  else if(className == "ClassD") 
    return new ClassD; 
  else if(className == "ClassE") 
    return new ClassE; 
  ... 
} 

我们使用就可以这样:


int main() 
{ 
  Object* obj = FactoryCreat("MyClass"); 
  cout << obj->ToString(); 
  delete obj; 
  return 0; 
} 

我们使用简单工厂模式感觉好像是解决了问题,可以实现用字符串去new一个对应的对象,但是假如我们要新建一个类或者修改一个类,那么这个FactoryCreat都要进行修改。十分不利于维护。所以我们需要换一个方式来处理。