支援多基類的C 類反射實現

本文中的類反射指的是例項的型別識別（rtti）、動態建立，繼承鏈遍歷能力，不討論成員函式、成員變數等的反射。即實現以下類似介面：

class

foo : 
public
object
;object 
*obj1 
=new
foo();
iskindof(obj1, 
"foo
"); 
//型別識別
object 
*obj2 
=createobject(
"foo
"); 
//動態建立
getbaseclass(obj1) =="
object
"

本小節實現類反射的三大能力：例項型別識別、動態建立和繼承鏈遍歷。為了類繼承結構的組織方便，實現了類反射的類通常會有乙個公共基類，例如在mfc中就是cobject。我們定義乙個公共基類：

class

object
};

首先實現例項型別識別，例項型別識別可以考慮使用typeid(instance).name()來實現，但是需要該類具有虛函式表，並且返回值也是編譯器相關的，而不是真正的類名。我們在每個類中新增乙個靜態成員變數來儲存類資訊，並定義乙個虛函式時每個例項可以正確獲取到類資訊。為了實現方便，這裡定義乙個classinfo類來表示類資訊：

class

classinfo
const
std::
string
&getclassname() 
const
bool
iskindof(
const
std::
string
&classname) 
const
private
: std::
string
m_classname;
};

在每個類中新增乙個靜態成員變數和虛函式：

//

.hclass
foo : 
public
object
static
classinfo ms_classinfo;
};//
.cpp
classinfo foo::ms_classinfo(
"foo");

這樣我們就簡單地實現了例項型別識別，可以做如下測試：

object 

*obj 
=new
foo();
assert(obj
->
getclasinfo()
->
iskindof(
"foo
"));

然後實現動態建立能力，先定義介面，新增了成員函式findclass（靜態）和createobject：

classinfo

*fooinfo 
=classinfo::findclass(
"foo");
assert(fooinfo);
object
*obj 
=fooinfo
->
createobject();

定義乙個hash單例，儲存類名到classinfo的對映，findclass使用該hash表查詢。classinfo並不知道如何建立例項，需要我們在每個類中新增createobject，然後傳遞給classinfo。

+

typedef object*(
*objectconstructor)(
void); 
class
classinfo
const
std::
string
&getclassname() 
const
bool
iskindof(
const
std::
string
&classname) 
const
+object
*createobject() 
const+ 
+static
classinfo
*findclass(
const
std::
string
&classname)+ 
private:+
void
register()+ 
std::
string
m_classname;
+objectconstructor m_objectctor;
}; //.h
class
foo : 
public
object +
static
object
*createobject()+ 
static
classinfo ms_classinfo;
};//
.cpp
classinfo foo::ms_classinfo(
"foo
", (objectconstructor)(foo::createobject));

最後，在classinfo中加入繼承鏈遍歷（為了簡化問題，只考慮單繼承）：

class
classinfo +
const
classinfo
*getbaseclass() 
const+ 
private: +
const
classinfo 
*m_baseinfo;
...}; //
.cpp
classinfo foo::ms_classinfo(
"foo",
(objectconstructor)(foo::createobject),+&
object::ms_classinfo);

現在我們已經實現了所有的功能，也可以繼續給classinfo新增一些有用的介面，例如iskindof等。但是，實際使用時每個類都要手動寫這麼多**是很麻煩的，使用巨集可以幫我們簡化：

typedef object*(

*objectconstructor)(
void
);#define
declare_class(name) \
public
: \ 
static
classinfo ms_classinfo; \
virtual
classinfo
*getclassinfo() 
const
; \ 
static
object
*createobject()
#define
implement_class(name, basename) \
classinfo name::ms_classinfo(#name, \
(objectconstructor)(name::createobject), \
&basename::ms_classinfo) \
classinfo
*name::getclassinfo() 
const
\ \
object
*name::createobject() \
//.h
class
foo : 
public
object;//
.cpp
implement_class(foo, object)

本文只是為了闡述思路，實際使用時還需要根據類的特徵來定製不同的巨集（是否支援動態建立，多基類支援等）。

上文中實現的類反射需要所有的類擁有乙個共同基類，但是有時候乙個工程中可能需要使用多套類繼承體系，這時又需要重寫一套反射類和巨集。我們可以使用模板定製乙個更靈活的類反射系統。類資訊classinfo需要加乙個模板引數作為該組的共同基類：

template 

<
class
_groupbase
>
class
classinfo
;

具體實現不再贅述，附上**：

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