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本文将讨论 C++ 中的反射、目的和实现。 我们将进一步研究使用反射的优点和缺点。

C++ 中的反射

反射是一种编程机制，允许您编写适用于任何对象类型的通用代码。 它有助于在运行时检测类对象的格式并调用它们的方法或访问它们的数据。

反射对于调用远程方法很有用，其中返回该类的描述符（包含有关类、变量和方法的信息）。 这些描述符使调用实例方法和访问其变量变得简单。

后来使用RTTI将反射实现到C++中； 然而，它只有一些限制。

下面是显示反射语法的代码片段。

class demo{
    public:
        int    a;
        char*  p;
        double d;
    protected:
        long   my_array[10];
        int** p1;
    public:
        RTTI_DESCRIBE_STRUCT((RTTI_FIELD(a, RTTI_FLD_PUBLIC),
                        RTTI_PTR(p, RTTI_FLD_PUBLIC),
                        RTTI_FIELD(d, RTTI_FLD_PUBLIC),
                        RTTI_ARRAY(my_array, RTTI_FLD_PROTECTED),
                        RTTI_PTR_TO_PTR(p1, RTTI_FLD_PROTECTED)));
};

上面的反射语法使用各种标志描述了类描述符。 可以看出，使用了两种类型的宏。

RTTI DESCRIBE STRUCT - 这有助于定义类组件。 它在类的声明中指定。

下面的宏可以用来描述一个类。

1. RTTI_FIELD - 该字段指定标量或结构是标量还是结构。
2. RTTI_PTR - 该字段描述指向所提到的标量或结构的指针。
3. RTTI_PTR_PTR - 宏 PTR TO PTR 是指向 RTTI_FIELD 宏的双指针。
4. RTTI_ARRAY - 该宏创建一维标量、类或结构数组。

类的第二个参数要求这些字段的标志或限定符。 下面列出了上述宏中使用的一些标志。

• RTTI_FLD_INSTANCE
• RTTI_FLD_STATIC
• RTTI_FLD_CONST
• RTTI_FLD_PUBLIC
• RTTI_FLD_PROTECTED
• RTTI_FLD_PRIVATE
• RTTI_FLD_VIRTUAL
• RTTI_FLD_VOLATILE
• RTTI_FLD_TRANSIENT

反射在 C++ 中如何工作

在 C++ 中使用反射时，可以快速确定应用程序中使用的表达式是否有效。 此外，它还有助于确定对象是否包含指示的成员变量/方法。

反射 API 会在程序运行时收集所有信息，并创建一个类描述符，其中包含有关该类的成员变量和方法的所有信息。

编译器使用此类描述符来确定变量和方法是否属于该特定类以及给定的表达式是否合法。

C++中有多种方法可以在运行时确定对象的格式，包括：

1. 检查调试数据。
2. 使用解析 C++ 源代码的自定义预处理器来生成类描述符。
3. 程序员必须手动完成。

反思的优点和缺点

1. 调试信息提取 - 使用反射 API，可以更轻松地提取有关应用程序中使用的对象类型的所有相关信息。 使用此功能时，必须小心不要修改应用程序。
2. 不需要额外的步骤 - 当使用反射功能来获取有关对象格式类型的信息时，不需要额外的过程来生成运行时类型信息。
3. 高效的代码生成 - 应用程序的 Reflection API 有助于为反射方法生成高效的代码。
4. 访问变量和实例方法 - 使用类中反射 API 返回的描述符，可以轻松访问类变量并激活类实例方法。

反射是在运行时确定对象类型的有用工具。 此信息对于调用、调试、远程方法、序列化等活动非常有用。

这对于通过名称查找应用程序中的项目或需要迭代所有组件也很有用。