反射机制实现C++通过字符串（类名）创建对象

因为前不久需要做一个合并多个项目代码，所以需要通过配置文件来控制创建对象，百度用字符串创建对象，搜索半天无果，后来翻看大话设计模式的时候在工厂模式看到一个反射机制，即通过类名创建对象，所以搜索了一下，果然能够找到，所以下载以后分析了哈，进行自己需求进行修改，现整理一下。使用qt5.5.1进行编码。

一、思路分为以下几步：

1、定义一个回调函数，用来创建这个类的实例；定义一个哈希，用于保存类名和创建实例的回调函数；

2、设计一个单例，用于管理哈希。（可用静态成员变量替换）；

3、设计一个工厂类，。通过类工厂来动态创建类对象和注册类；

4、创建注册类，将回调函数存入哈希里面，类名字做为map的key值；

5、定义需要创建对象的类，用于测试。

二、  下面我来一步一步的讲解具体的实现方法。

1、声明

首先声明一个回调函数

typedef void* (*fun_ptr)();

声明一个哈希：

typedef std::map<const QString, fun_ptr> create_obj_map; //用来保存回调函数指针，通过registClass()函数来实现类名和函数的插入。

 

2、定义单例

定义一个单例，用于处理哈希，也可以定义成一个静态成员变量，但是之前试过几次，没成功，先使用单例吧。

 class LazySingleton

{

public:

    template<class T>

    static T& instance()

    {

        static T _instance;

        return _instance;

    }

};

3、定义工厂类

定义一个工厂类，用于通过此获取哈希，方法registerClass用于插入类名和创建此类的方法，getInstance函数返回哈希中通过回调函数创建的类的实例化，参数为传入的类名。

 class ClassFactory

{

public:

    static void *getInstance(const QString &className);

    static void registerClass(const QString &className, fun_ptr fp);

};

 

void *ClassFactory::getInstance(const QString &className)

{

    std::cout << LazySingleton::instance<create_obj_map>().size() << std::endl;

    create_obj_map::iterator iter = LazySingleton::instance<create_obj_map>().begin();

    create_obj_map::iterator iterEnd = LazySingleton::instance<create_obj_map>().end();

    while (iter != iterEnd)

    {

        if (iter->first == className)

        {

            return iter->second();

        }

               iter++;

    }

    return NULL;

}

void ClassFactory::registerClass(const QString &className, fun_ptr fp)

{

        LazySingleton::instance<create_obj_map>().insert(std::make_pair(className, fp));

}

 

这样，我们的单例工厂类就设计完成了。

4、添加注册类

下面我们需要设计一个用来动态创建类的类，被创建的类通过本类来向类工厂注册对象的函数。

class Register

{

public:

    Register(const char* className, fun_ptr fp);

};

 

Register::Register(const char* className, fun_ptr fp)

{

    ClassFactory::registerClass(className, fp);

}

 

 

该类设计了个宏，用于实现动态创建，后面的类中会用到。

 

该宏主要为了实现两个功能，一个是配合类工厂来创建一个新的类，新的类用于创建传入的类，一个是将新的类的创建对象的方法注册到哈希中。

 

下面先帖代码：

 

#define REGISTER(ClassName) \

    class Register##ClassName \

    { \

    public: \

        static void* instance() \

        { \

            return new ClassName; \

        } \

    private: \

        static const Register _staticRegister; \

    }; \

    const Register Register##ClassName::_staticRegister(#ClassName, Register##ClassName::instance);

 

先通过宏替换，生成一个新类，并且一个静态方法，用于创建对象。最后一行是用于调用新类的静态成员变量，通过此静态成员变量的构造函数，把类注册到哈希里（此处感觉Register类设计有点多余，是否可以考虑直接最后一句调用ClassFactory::registerClass(className, fp);来进行类注册，后面再来考虑吧），参数，第一个是类名，第二个是新类的创建对象的函数。到这一步，类反射的功能即将要实现了。

5、添加被创建的类

下面我们来设计最后一个类，就是将要被动态创建的类，先帖码。

class Foo

{

public:

    Foo()

    {

        _id = 1;

        _name = "Foo";

    }

public:

    int _id;

    std::string _name;

};

REGISTER(Foo);

 Foo类是我们要动态创建出来的类，REGISTER(Foo)用于把类foo进行宏替换后生成一个新类，用于创建foo的对象的。

6、测试

到此，所有的准备工作都做好了，接下来就是测试了。

在main中添加代码：

Foo* foo = static_cast<Foo*>(ClassFactory::getInstance("Foo"));

std::cout << foo->_name << std::endl;

当界面上打印输出Foo的时候，就证明是成功了。

 

7、总结

到此，C++反射的实现讲解完成，这类实现方法适合在开发各类的编辑器中去使用，包括微软的MFC等等。在开发编辑器的阶段，并没有相应的类，但是使用者想通过在编辑器中传入类的名字，然后在开发中，根据编辑器传入的类名，新建一个类去实现的话，这种方法非常适用，更多的用法等待大家去发掘。不足之处欢迎大家指正。

Ps：此方法参考了网友的文章，需要的可参考：

http://blog.csdn.net/cen616899547/article/details/9317323

http://blog.csdn.net/scythe666/article/details/51718864