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c 实现反射-ag真人游戏

反射机制在java中是一个非常重要的特性,比如在spring框架中,就使用了xml 反射来完成类的动态扩展。
简单来说,反射就是根据一个字符串查找到一个类,查找到一个函数,并能生成这个类,或者函数的实例。换句话说,就是在运行期通过字符串到内存单元的反向映射。
在动态语言中,反射是非常容易实现的,在java中,由于有字节码作为中间层的存在,所以实现也并不复杂。但是对于c 来说,静态编译的程序在运行期能打交道的,只是一些内存地址,没有任何字符串相关的东西,也就是说,你写程序时的那些变量名,真正编译结束后,只是一些内存地址。
当然了,万事没有绝对。 要想在c 中实现类似java的反射功能,也是可以做到的,比如——增加中间层。
unix设计艺术里曾说过:所有的问题都可以通过增加中间层的方式来解决。
增加中间层也分两种,下面先说第一种:
1 编译期增加中间层
我们知道,程序在编译期,是有一个全局的符号对照表的,这个里面保存了字符串(变量或者类名)到内存地址的映射,但是一旦编译完成,在链接时,这些“多余”的信息都将不存在。因此只需要找到一个方式,能把这些信息保存下来,就可以了。顺着这个思路想下去,就会发现,我们只要把静态链接改为动态链接,就可以将需要的符号信息保存下来。
具体来说:
(1) 将所有需要动态创建的类放置于一个或多个独立的文件中;
(2) 将这些文件编译为一个.so文件;
(3) 在主程序中通过dlopen打开so文件;
(4) 调用dlsym(*pvso, "create")获得需要的函数;
在dlsym中,完成了从字符串到函数的映射。
这种方式其实很不错的,但是,对于c 来说,函数的命名方式和c完全不同,所以需要通过各种extern来修饰函数。而且,由于使用了动态编译,在so中就不能再使用一些模板的特性了。当然了,还有一些莫名其妙的很奇葩的坑,就不一一细说了。
简单的示例代码如下:

//test.so class test {  public: void fun() {} }; extern "c" test* create() { return new checkbankatm; } //main int main() { void* so = dlopen("test.so", rtld_lazy); test* (*fun)(); fun = (test* (*) ()) dlsym(so, "create"); } 

2 运行期增加中间层
由于动态编译存在各种各样的问题,所以我们还是更倾向于选择静态编译。也就是说在运行期增加一个字符串到函数的中间层。我们需要准备一个全局的map,以字符串为key,函数指针作为value。同时提供一个注册机制,把每个需要的类注册到这个全局map中。这里还剩下最后一个问题,也是最重要的问题:谁来完成这个注册的过程?
如果是调用者来注册,那么首先,我们需要在调用的文件中include用到的所有类的头文件,之后,我们需要一个一个把类注册进来,如果需要注册的类有上千个,这个过程将会非常的繁杂。
如果是类的作者自己完成注册,就涉及到另一个问题,如何注册?因为注册的这个过程,本身需要在类外面,而且还必须是一段可执行代码。这样就又绕回了上面那步,谁来调用注册代码?
可以通过一个比较取巧的办法:类的静态对象。
我们知道,类的静态对象是全局的,而所有的全局变量,编译器保证了一定会在main执行前被初始化,换句话说,我们只要把注册代码放置于类的静态变量的初始化过程中,就可以了。
示例代码如下:

#include  #include  #include 

利用了多态和模板增加了程序的灵活性,同时使用了宏来简化代码。
使用时,需要在类中增加如下代码:

define_class(test1, test1) //第一个参数为类名,第二个参数为字符串名 

同时,需要在类的实现中增加:

regist_class(test1) //参数为类名
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