C++实现反射机制(一)

NET下的很多技术都是基于反射机制来实现的，反射让.NET平台下的语言变得得心应手。最简单的，比如枚举类型，我们我可以很容易的获得一个枚举变量的数值以及其名称字符串。

可是，在C++中，枚举变量本质上和一个整形变量没有区别，我们很难获取一个枚举变量的名称字符串。

其实在C++中，我们可以通过宏来实现类似反射的机制。

接下来，我想总结一下如何在C++中实现一个类似于C#枚举类型的方法。

__VA_ARGS__使用__VA_ARGS__，我们可以定义带可变参数的宏，举个例子：#define MY_PRINTF(…) printf(__VA_ARGS__)这样我们写MY_PRINTF("hello, %s”, "world");就等价于printf("hello, %s”, "world");

 

宏的"##"符号

"##"符号的作用是在可变参数的个数为0时，消除参数前面的逗号：

#define MY_PRINTF(fs, …) printf(fs, ##__VA_ARGS__)

我们这样调用：

MY_PRINTF(“Hello, World”);

等价于

printf(“Hello, World”);

另外"##"符号还能够去掉括号，但是我现在还不是很明白，为什么能够做到这一点：

 

#define ENUM_COTENTS(...) __VA_ARGS__ #define ENUM_CONTENT_REMOVE_PARENTHESIS(a) ENUM_COTENTS##a #define DEFINE_ENUM(name) enum name { ENUM_CONTENT_REMOVE_PARENTHESIS(ENUM_LIST) }; #define ENUM_LIST (Sunday=1,Monday=2) DEFINE_ENUM(WeekDay)

宏的"#"符号

"#"符号的作用是“字符化”代码：

#define MY_STRINGLIZED_MACRO(str) #str
int helloWorld = 0;
printf(MY_STRINGLIZED_MACRO(helloWorld)); // output: helloWorld

利用C++宏实现简单的.NET枚举类型

我做了一个简单的用例，最终示例代码如下：

#include "DefineEnum.h" #define ENUM_LIST                                   \         ENUM_NAME(Sunday     ENUM_VALUE(10)),       \         ENUM_NAME(Monday     ENUM_VALUE(Sunday+1)),     \         ENUM_NAME(Tuesday    ENUM_VALUE(123)),      \         ENUM_NAME(Wednesday  ENUM_VALUE(10)) ,      \         ENUM_NAME(Thursday   ENUM_VALUE(7)),        \         ENUM_NAME(Friday     ENUM_VALUE(8)),        \         ENUM_NAME(Saturday   ENUM_VALUE(12))   DEFINE_ENUM(WeekDay);   #include "RegisterEnum.h" REGISTER_ENUM(WeekDay);     int main() {     printf("%s is %d.", EnumHelper<WeekDay>::ToString(Monday), Monday);     getchar();     return 0; }

DefineEnum.h

#undef ENUM_LIST   #undef ENUM_NAME #define ENUM_NAME(...)  __VA_ARGS__     #undef ENUM_VALUE #define ENUM_VALUE(val) = val   #define ENUM_COTENTS(...)  __VA_ARGS__   #define DEFINE_ENUM(name)  enum name { ENUM_COTENTS(ENUM_LIST) };

RegisterEnum.h

#include "ReflectEnum.h"   #undef ENUM_VALUE #define ENUM_VALUE(val)   #define REGISTER_ENUM(name)  REFLECT_ENUM(name, ENUM_LIST )

ReflectEnum.h

#ifndef REFLECT_ENUM_INCLUDE_GUARD   #include <string> #include <cstring> #include <stdexcept> // for runtime_error   #endif   template <typename Enum_T> class EnumHelper { public:     static const char * ToString(Enum_T e)     {         for(int i = 0; i < _countof(EnumHelper<Enum_T>::s_allEnums); i++)         {             if( s_allEnums[i] == e)                 return s_allEnumNames[i];         }         return NULL;     }   private:     static const char * s_typeName;     static Enum_T s_allEnums[];     static char s_singleEnumStr[];     static const char * s_allEnumNames[];       static void SplitEnumDefString()     {         char * p = s_singleEnumStr;         while( isspace(*p) ) p++;         for(int i = 0; i < _countof(EnumHelper<Enum_T>::s_allEnums); i++)         {             s_allEnumNames[i] = p;             while( *p == '_' || isdigit(*p) || isalpha(*p) ) p++;             bool meet_comma = ( *p == ',' );             *p++ = '\0';             if( !meet_comma )             {                 while( *p && *p != ',') p++;                 if( *p ) p++;             }             while( *p && isspace(*p) ) p++;         }     } };   #define TO_ENUM_ITEM(...)  __VA_ARGS__ #define STRINGIZE(...)  #__VA_ARGS__   #define REFLECT_ENUM(enum_type_name, enum_list)                                                                         \ template<> enum_type_name EnumHelper<enum_type_name>::s_allEnums[] =                                                    \ {                                                                                                                       \     TO_ENUM_ITEM(enum_list)                                                                                             \ };                                                                                                                      \ template<> const char* EnumHelper<enum_type_name>::s_allEnumNames[_countof(EnumHelper<enum_type_name>::s_allEnums)];  \ template<> char EnumHelper<enum_type_name>::s_singleEnumStr[] = STRINGIZE(enum_list) ;                                  \ template<> const char * EnumHelper<enum_type_name>::s_typeName = (EnumHelper<enum_type_name>::SplitEnumDefString(), #enum_type_name);