注册博客有一段时间,一直很忙没有写技术文章,今天把近期心得写出来一起分享。
c++没有反射机制,我们可以通过c++的语言特性去实现同样的功能。本文介绍使用type_info实现的一些发射特性。
1 type_info简介:
class type_info {
public:
_CRTIMP virtual ~type_info();
_CRTIMP int operator==(const type_info& rhs) const;
_CRTIMP int operator!=(const type_info& rhs) const;
_CRTIMP int before(const type_info& rhs) const;
_CRTIMP const char* name() const;
_CRTIMP const char* raw_name() const;
private:
void *_m_data;
char _m_d_name[1];
type_info(const type_info& rhs);
type_info& operator=(const type_info& rhs);
};
(注: c++0x01增加了hash_code方法,获取类名对应的hash值)
使用type_info需要注意3点:
(1)type_info的构造函数和赋值操作符都为私有。因此不要试图去定义或复制一个type_info对象。创建type_info对象的唯一方法是使用typeid操作符。如果想使用type_info的引用,可以使用const type_info& info = typeid(foo)。
(2) type_info::name返回的是类似于"class CBase*"之类的名字, 而且c++标准只是告诉编译器需要实现type_info::name函数,不同编译器编译运行后输出不一样。
(3) 对于父类指针类型变量,typeid(ptr).name不具有多态性, 仍返回此父类的指针类名,如"class CBase*"。如果直接传入对象如typeid(*ptr).name则具有多态性,将返回"class CDevievd"类似的子类类名。
2 巧用type_info
(1) 得到类名的一种方法是在类中实现class_name()方法,如
class CDataType
{
public:
virtual char* class_name() { return "CDataType"; }
};
这种方法的一个缺点就是强迫每一个类必须实现这个函数,否则后续的工作就无法完成。
下面是一个为数据注册创建者,并根据数据类型获取创建者的例子,看一下它是如何工作的。
// 数据
class CDataType
{
public:
virtual char* class_name() { return "CDataType"; }
};
class CDataTypeA : public CDataType
{
public:
virtual char* class_name() { return "CDataTypeA"; }
};
class CDataTypeB : public CDataType
{
public:
virtual char* class_name() { return "CDataTypeB"; }
}
// 数据创建者
class CreatorType {};
class CreatorForDataA : public CreatorType {};
class CreatorForDataB : public CreatorType {};
typedef std::string KeyType;
static std::map<std::string, CreatorType*> nameMap;
void RegistCreator(KeyType key, CreatorType* creator)
{
nameMap[key] = creator;
}
CreatorType* GetCreator( CDataType* data )
{
return nameMap[data->class_name()];
}
void main()
{
RegistCreator( "CDataTypeA", new CreatorForDataA );
RegistCreator( "CDataTypeB", new CreatorForDataB );
CDataTypeA* dataA = new CDataTypeA;
CreatorType* creator = GetCreator(dataA);
}
为每个数据强制加一个class_name虚函数看起来是否有点冗余?
下面我们用type_info来实现相同的功能。
// 数据
class CDataType {};
class CDataTypeA : public CDataType {};
class CDataTypeB : public CDataType {};
CreatorType* GetCreator( CDataType* data )
{
return nameMap[typeid(*data).name()];
}
void main()
{
RegistCreator( "CDataTypeA", new CreatorForDataA );
RegistCreator( "CDataTypeB", new CreatorForDataB );
CDataTypeA* dataA = new CDataTypeA;
CreatorType* creator = GetCreator(dataA);
}
比较一下,这个版本的代码要简单许多了,也有较好的扩展性,或许我们可以放松一下了。
可是没过多少天问题就来了,有的同事担心大量的字符串比较会影响速度,虽然map是很高效的。担心确实是不必要的,杀手锏还在你的手中——hash_code。
hash_code是把字符串映射到一个唯一整数,使用整数作为map键值效率要比string高许多。废话不说,上代码。
typedef int KeyType;
static std::map<KeyType, CreatorType*> nameMap;
void RegistCreator(KeyType key, CreatorType* creator)
{
nameMap[key] = creator;
}
CreatorType* GetCreator( CDataType* data )
{
return nameMap[typeid(*data).hash_code()];
}
void main()
{
RegistCreator( typeid(CDataTypeA).hash_code(), new CreatorForDataA );
RegistCreator( typeid(CDataTypeB).hash_code(), new CreatorForDataB );
CDataTypeA* dataA = new CDataTypeA;
CreatorType* creator = GetCreator(dataA);
}
如果你的c++版本不够,发现type_info根本没有hash_code方法,没有关系,可以使用下面的方法代替。
size_t hash_code( const type_info& info )
{
// hash name() to size_t value by pseudorandomizing transform
const char *_Keyval = info.name();
size_t _Val = 2166136261U;
size_t _First = 0;
size_t _Last = _CSTD strlen(_Keyval);
size_t _Stride = 1 + _Last / 10;
for(; _First < _Last; _First += _Stride)
_Val = 16777619U * _Val ^ (size_t)_Keyval[_First];
return (_Val);
}
本文只是抛砖引玉,希望各位朋友能有更多的发现。
2012-03-16
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