最近（其實(shí)也有一段時(shí)間了），在c++項(xiàng)目中需要用到類(lèi)似java的反射機(jī)制，時(shí)間也比較趕，只能周?chē)纯从袥](méi)有現(xiàn)成的庫(kù)可用了，找到的資料也不算少，但多數(shù)都是關(guān)于動(dòng)態(tài)創(chuàng)建類(lèi)的，有點(diǎn)像工廠模式，而我需要的，是把實(shí)體類(lèi)中的屬性反射出來(lái)。最后，找到了一個(gè)叫LibReflection的東西，雖然后來(lái)還是沒(méi)用上這個(gè)，但是稍微看了一下代碼，還是有不少收獲，所以就在這里記錄下來(lái)了，當(dāng)做學(xué)習(xí)，也當(dāng)做對(duì)這個(gè)庫(kù)的一個(gè)分析吧。
LibReflection是屬性和函數(shù)反射都有實(shí)現(xiàn)的，而整個(gè)庫(kù)竟然就一個(gè)h文件，本人精力有限，只把屬性反射抽取出來(lái)，相信離實(shí)際應(yīng)用也有距離，如果有人路過(guò)看到，請(qǐng)?bào)w諒別拍磚了。
那么，首先看一下使用：
TestClass inst;
tat::tat_class *test_class = TestClass::get_class_ptr();
std::map<std::string,tat::tat_field> field_map = test_class->get_fields();
tat::tat_field test_vec_field = field_map.find("_vec_f")->second;
std::vector<int> vec;
test_vec_field.get(&inst,vec);
vec.push_back(22);
test_vec_field.set(&inst,vec);
std::cout<<inst._vec_f[0]<<std::endl;
TestClass類(lèi)先不給出，反正就是該類(lèi)有一個(gè)名字為“_vec_f”的屬性，類(lèi)型是std::vector<int>，然后這段代碼通過(guò)反射修改_vec_f的內(nèi)容。。至于tat_class和tat_field，相信熟悉java的人都能猜出是什么了。
獲取及設(shè)置一個(gè)實(shí)例的成員變量的值不是難事，用一個(gè)宏就可以了：
#define _OFFSET_(_Obj_Ty,_Key) \
((unsigned long)(&((_Obj_Ty *)0)->_Key))
這個(gè)宏應(yīng)該也不難理解，就是獲取成員變量相對(duì)實(shí)例指針的偏移值。而關(guān)鍵問(wèn)題是，如何通過(guò)變量名稱就能查找出這個(gè)偏移呢？如何在變量初始化的時(shí)候就能記錄下這個(gè)偏移呢？我們可以通過(guò)宏來(lái)聲明變量，那么聲明的時(shí)候就可以做一些事情了，但具體做些什么，還是沒(méi)頭緒。
這個(gè)問(wèn)題自己思考了一段時(shí)間，無(wú)果。然后看了一下實(shí)現(xiàn)，深感自己的基礎(chǔ)還沒(méi)過(guò)關(guān)，其實(shí)說(shuō)白了就是兩個(gè)東西：構(gòu)造函數(shù)、靜態(tài)成員變量。
我們的目標(biāo)是很明確的，要做到j(luò)ava的效果，結(jié)合上面那個(gè)宏，也不難想象出Class和Field類(lèi)的樣子（這里是tat_class和tat_field），tat_class無(wú)非就是保存了一個(gè)map，key是屬性的名稱，value是tat_field，至于tat_field就簡(jiǎn)單了，核心就是保存內(nèi)存的偏移值，再提供操作值的接口就可以了。
先來(lái)看看tat_class：
class tat_class
{
private:
std::map<std::string,tat_field> _field_map;
std::string _key;
public:
std::map<std::string,tat_field> get_fields()
{
return this->_field_map;
}
tat_field get_field(std::string key)
{
std::map<std::string,tat_field>::iterator itr = _field_map.find(key);
return (*itr).second;
}
void add_field(const tat_field &field)
{
_field_map.insert(std::pair<std::string,tat_field>(field.get_key(),field));
}
};
沒(méi)有什么理解上的難點(diǎn)吧。
然后看看tat_field：
class tat_field
{
private:
unsigned long _offset;
std::string _key;
public:
tat_field(unsigned long offset,std::string key):_offset(offset),_key(key){}
tat_field(const tat_field &field)
{
this->_offset = field._offset;
this->_key = field._key;
}
public:
template<typename _Obj_Ty,typename _Value_Ty>
void get(_Obj_Ty *obj,_Value_Ty &value)
{
value = *((_Value_Ty *)((unsigned char *)obj + _offset));
}
template<typename _Obj_Ty,typename _Value_Ty>
void set(_Obj_Ty *obj,const _Value_Ty &value)
{
*((_Value_Ty *)((unsigned char *)obj + _offset)) = value;
}
std::string get_key() const
{
return this->_key;
}
};
變量值的get和set函數(shù)使用了模板，這是為了使用的時(shí)候能作簡(jiǎn)單的類(lèi)型推斷。
然后就是重點(diǎn)了，如何在聲明類(lèi)的時(shí)候就把tat_class注入呢？如前面說(shuō)的，靜態(tài)成員變量：
#define CLASS_REGISTER(_Obj_Ty) \
public: \
static tat::tat_class * get_class_ptr() \
{ \
static tat::tat_class __class_##_Obj_Key##__; \
return &__class_##_Obj_Key##__; \
}
這個(gè)宏做了兩件事：第一，聲明靜態(tài)函數(shù)get_class_ptr()，返回tat_class類(lèi)型，第二，當(dāng)然就是初始化tat_class了，因?yàn)橥瑯邮庆o態(tài)，所以不同的實(shí)例就共享了。
接下來(lái)是另一個(gè)重點(diǎn)，如何在聲明成員變量的時(shí)候把tat_field注入到tat_class中，還是用宏解決：
#define FIELD_REGISTER(_Access,_Field_Ty,_Field_Key,_Obj_Ty) \
_Access: \
_Field_Ty _Field_Key; \
private: \
class __field_register_##_Field_Key##__ \
{ \
public: \
__field_register_##_Field_Key##__() \
{ \
static tat::__field_register__ reg_##_Field_Key( \
_Obj_Ty::get_class_ptr(), \
_OFFSET_(_Obj_Ty,_Field_Key), \
#_Field_Key); \
} \
}_Field_Key##_register;
分析這個(gè)宏，首先當(dāng)然是聲明變量了；然后就是一個(gè)神秘的類(lèi)：__field_register_##_Field_Key##__
，這個(gè)類(lèi)就只有一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，構(gòu)造函數(shù)里面又是一個(gè)靜態(tài)變量，類(lèi)型是tat::__field_register__，可以想象得到，既然tat_class已經(jīng)可以聲明出來(lái)了，tat_field自然也沒(méi)有難度，但聲明是不足夠的，還需要放到tat_class的map里面才算完成，在聲明一個(gè)變量的時(shí)候，能做事的地方，我只能想到是構(gòu)造函數(shù)了，所以就有了剛剛那個(gè)神秘的類(lèi)，那個(gè)類(lèi)的唯一作用就是其構(gòu)造函數(shù)，而構(gòu)造函數(shù)里面聲明靜態(tài)變量，則是防止多次實(shí)例化類(lèi)帶來(lái)的冗余數(shù)據(jù)，確保一個(gè)成員變量只有一個(gè)tat_field；
剩下的關(guān)鍵，就是tat::__field_register__了：
class __field_register__
{
public:
__field_register__(tat_class *class_ptr,unsigned long offset,std::string key)
{
tat_field field(offset,key);
class_ptr->add_field(field);
}
};
沒(méi)有什么神秘的地方，這個(gè)東西就這么完成了。
差點(diǎn)忘了TestClass的聲明：
#include "fieldref.h"
class TestClass
{
public:
TestClass(void);
~TestClass(void);
CLASS_REGISTER(TestClass)
FIELD_REGISTER(public,long,_long_f,TestClass)
FIELD_REGISTER(public,int,_int_f,TestClass)
FIELD_REGISTER(public,std::string,_str_f,TestClass)
FIELD_REGISTER(public,std::vector<int>,_vec_f,TestClass)
};
好吧，如果說(shuō)到實(shí)際應(yīng)用的問(wèn)題，灑家確實(shí)沒(méi)有考慮太多，反正測(cè)試函數(shù)能跑，結(jié)果也對(duì)了，灑家也就滿足了，就單純的當(dāng)做是一次實(shí)驗(yàn)，或者是學(xué)習(xí)而已。