0卜7r从1
0卜7r从1

C++对象动态生成(Dynamic Create)的简单实现

http://blog.csdn.net/torytin/article/details/7557698


以前一直是C++的coder，最近由于到了另一家公司，因此开始写Java项目，相信C++的程序员都会对java语言原生支持的动态生成很是羡慕，但是C++不支持反射(reflection)，也就无法根据类名动态创建对象，MFC的做法是继承CObject并用DECLARE_DYNCREATE宏来实现，MFC这么实现是由于一些系统遗留问题，感觉用起来不是那么的friendly。今天下午坐着无聊，仿造java的结构构思了下C++的动态生成实现方法。

基本想法:

1.java的所有类都默认继承自Object类，在C++中我们也需要这么一个公用的基类。

2.java中每个类都有对应的一个Class类，用来动态创建类对象，我们也定义一个Class类

3.java中可以用Class.forName(String className)来获得相应的Class类，我们的Class类也应该支持这种方式

4.java中用Class.newInstance()动态生成类的实例，其实Class类在这里就相当于一个Factory,我们也提供这种方式

基本上，只要实现了上述4个条件，类的动态创建就跟java的方式差不多了，具体代码如下：

核心代码：

Class.h

[cpp]  view plain  copy
  1. /* 
  2.  * C++对象动态创建(Dynamic Create)简单实现 
  3.  *使用方法：对每一个需要动态创建的类，继承自Object类，并调用Class::Register(className)注册一下即可 
  4.  *  Created on: 2012-5-11 
  5.  *      Author: torytin 
  6.  */  
  7.   
  8. #ifndef CLASS_H_  
  9. #define CLASS_H_  
  10. #include   
  11. #include   
  12. using namespace std;  
  13. /** 
  14.  * Object类，需要动态生成的类都必须继承该类 
  15.  * 目前该类无任何功能，只是一个标记 
  16.  * @author torytin 
  17.  */  
  18. class Class;  
  19. class Object {  
  20. public:  
  21.     //用来保存创建的Class类  
  22.     static const Class *const theClass;  
  23. };  
  24. /** 
  25.  * 对象工厂模板类，该类用来生成具体的对象 
  26.  * @author torytin 
  27.  * 
  28.  */  
  29. template<class T> class ObjectFactory {  
  30. public:  
  31.     static Object *create() {  
  32.         return new T();  
  33.     }  
  34.     ;  
  35. };  
  36. /** 
  37.  * Class类，用来存储类信息 
  38.  * 为了可以把具体的类型对用户隐藏，Class类没有设成模板类 
  39.  * 因为C++的模板类对象持有的时候必须指定具体的类名，如果设定为模板类 
  40.  * 使用的时候只能是Class<类名> *pClass，而不能是Class *pClass。 
  41.  * 用户还是需要知道具体类名，就失去了动态创建的意义，但为了达到动态创建的目的， 
  42.  * Class类的Register是一个template函数，具体的类型信息，需要用户在注册类的时候提供 
  43.  * @author torytin 
  44.  * 
  45.  */  
  46. class Class {  
  47. private:  
  48.     //创建对象的函数指针定义  
  49.     Object *(*factory)(void);  
  50.     //用来存储当前注册的所有可动态创建的Class  
  51.     static map classMap;  
  52.     //类的名称  
  53.     string name;  
  54.     //Class类不允许外部初始化  
  55.     Class() {  
  56.     }  
  57. public:  
  58.     /*** 
  59.      * Class类注册函数，该注册函数是template函数。 
  60.      * 用户需要提供T的具体类型和类的唯一标识符（一般为类名），比如生成Example类的Class： 
  61.      * Class::Register("Example"); 
  62.      * 参数： 
  63.      *      T:具体的类 
  64.      *      className:注册的名字（一般为类名，也可以为任意字符） 
  65.      */  
  66.     template<class T> static Class * Register(string className) {  
  67.         if (classMap.count(className)==0) {  
  68.             Class *cls = new Class();  
  69.             cls->factory = &ObjectFactory::create; //函数指针赋值，根据T的类型赋值相应的创建函数  
  70.             cls->name = className; //类名的唯一标识符  
  71.             classMap[className] = cls; //在这里注册该class类  
  72.         }  
  73.         return classMap[className];  
  74.     }  
  75.     ;  
  76.     //根据类的名字获得类对应的Class  
  77.     static Class *forName(string className);  
  78.     //生成类的实例  
  79.     Object *newInstance() const;  
  80.     //获得类名  
  81.     string getName() const;  
  82.     virtual ~Class();  
  83. };  
  84. #endif /* CLASS_H_ */  

Class.cpp
[cpp]  view plain  copy
  1. /* 
  2.  * Class.cpp 
  3.  * 
  4.  *  Created on: 2012-5-11 
  5.  *      Author: torytin 
  6.  */  
  7.   
  8. #include "Class.h"  
  9. map Class::classMap=map();  
  10. string Class::getName() const{  
  11.     return name;  
  12. }  
  13. Class *Class::forName(string className) {  
  14.     if (classMap.count(className) != 0) {  
  15.         return classMap[className];  
  16.     }  
  17.     return NULL;  
  18. }  
  19. Object *Class::newInstance() const {  
  20.         return factory();  
  21.     }  
  22.  Class::~Class() {  
  23. }  
  24.  //注册Object类信息，在这里，我们把返回的Class类存放在theClass中，方便后续使用  
  25.  const Class *const Object::theClass = Class::Register("Object");  
    用户类： 这里为了演示的需要定义了两个用户类

    Example.h

    [cpp]  view plain  copy
    1. /* 
    2.  * C++动态创建类示例 
    3.  * 对象必须继承Object类，并且必须有一个无参的构造函数 
    4.  * 定义对象后需要调用Class::Register函数注册当前类，可以把生成的Class保存在static变量中供后续使用 
    5.  *  Created on: 2012-5-11 
    6.  *      Author: torytin 
    7.  */  
    8.   
    9. #ifndef EXAMPLE_H_  
    10. #define EXAMPLE_H_  
    11.   
    12. #include "Class.h"  
    13. class Example: public Object{  
    14. public:  
    15.     //用来保存创建的Class类，这里保存只是为了方便使用，不是强制要求  
    16.     static const Class * theClass;  
    17.     Example();  
    18.     virtual ~Example();  
    19. };  
    20.   
    21. #endif /* EXAMPLE_H_ */  
    Example.cpp
    [cpp]  view plain  copy
    1. /* 
    2.  * Example.cpp 
    3.  * 
    4.  *  Created on: 2012-5-11 
    5.  *      Author: torytin 
    6.  */  
    7. #include   
    8. #include "Example.h"  
    9.   
    10. Example::Example() {  
    11.     std::cout<<"Example is initialized"<
    12. }  
    13.   
    14. Example::~Example() {  
    15. }  
    16. //注册Example类信息，在这里，我们把返回的Class类存放在theClass中，方便后续使用  
    17. const Class * Example::theClass = Class::Register("Example");  

    Example1.h
    [cpp]  view plain  copy
    1. /* 
    2.  * Example1.h 
    3.  * 
    4.  *  Created on: 2012-5-13 
    5.  *      Author: torytin 
    6.  */  
    7.   
    8. #ifndef EXAMPLE1_H_  
    9. #define EXAMPLE1_H_  
    10.   
    11. #include "Class.h"  
    12. class Example1: public Object {  
    13. public:  
    14.     static const Class * theClass;  
    15.     Example1();  
    16.     virtual ~Example1();  
    17. };  
    18.   
    19. #endif /* EXAMPLE1_H_ */  

    Example1.cpp

    [cpp]  view plain  copy
    1. /* 
    2.  * Example1.cpp 
    3.  * 
    4.  *  Created on: 2012-5-13 
    5.  *      Author: torytin 
    6.  */  
    7. #include   
    8. #include "Example1.h"  
    9.   
    10. Example1::Example1() {  
    11.     std::cout<<"Example1 is initialized";  
    12.   
    13. }  
    14.   
    15. Example1::~Example1() {  
    16.     // TODO Auto-generated destructor stub  
    17. }  
    18. //注册Example1类  
    19. const Class * Example1::theClass = Class::Register("Example1");  

    How to Use:

    [cpp]  view plain  copy
    1. //============================================================================  
    2. // Name        : dynamic.cpp  
    3. // Author      : torytin  
    4. // Version     :  
    5. // Copyright   :  
    6. // Description :Object dynamic create in C++, Ansi-style  
    7. //============================================================================  
    8.   
    9. #include   
    10. #include "Example.h"  
    11. using namespace std;  
    12.   
    13. void createExample(Class *cls){  
    14.     if(cls==Example::theClass){  
    15.         cout<<"it's a Example Class"<
    16.         cls->newInstance();  
    17.     }else{  
    18.         cout<<"it's not a Example Class"<
    19.     }  
    20. }  
    21. int main() {  
    22.     createExample(Class::forName("Example"));  
    23.     createExample(Class::forName("Example1"));  
    24.     return 0;  
    25. }  

    output

    [cpp]  view plain  copy
    1. it's a Example Class  
    2. Example is initialized  
    3. it's not a Example Class  

       这样c++就就基本实现了java的动态生成机制，相比java来说，我们继承Object的同时还需要调用Class::Register函数注册一下，上面对于Class对象的示例代码中是直接比较指针地址，用户也可以重写Class对象的operator==来根据Class的name是否相等进行比较。另外一个缺陷是无法判断一个类是否是一个类的子类实例，比如我再写一个类SubExample继承Example，但目前是无法判断一个SubExample是否是一个Example的，如果需要做到这点，可以保存整个类的继承关系图，就是Class初始化的时候再加一个父类型参数，然后把整个继承关系保存下来。可以参见完善版本：C++对象动态生成(Dynamic Create)的完善版本

     

    -------------------------------------------------------------我是分割线--------------------------------------------------------------

     

       对于zhouguidi 提出的模板类的动态创建问题，可能不只一个网友会遇到，这里贴出一些可能的实现思路和代码。由于C++模板类的实现机理是一个类定义应用于多个类，只有当用户指定具体的类型之后，类定义才真正完整，也就是说一个模板类可以生成无穷个类。对于动态创建模板类对象来说，我们不可能把这些无穷个类都进行注册，因此有以下两种解决方案：

    1.穷举法：对于所有用到的模板类，在程序开始的某一段代码里面进行穷举注册

    Class::Register>("TemplateExample");

    Class::Register>("TemplateExample");

    Class::Register>("TemplateExample");

    ……

    然后后续代码就可以通过Class::forName("TemplateExample")等来获得对应模板类的Class对象，这种方法比较容易理解，也比较通用，不管类型参数是基本类型还是自定义类型都可以使用，但代码有点冗余繁琐。

    2.自动注册：该方法的好处是不需要再写很多重复的Register语句，但需要对模板类的类型参数有一定的约定，因此只能应用于模板类的类型参数是自定义类型的情况，具体见代码

    TemplateExample.h

    [cpp]  view plain  copy
    1. /* 
    2.  * TemplateExample.h 
    3.  * 
    4.  *  Created on: 2012-11-27 
    5.  *      Author: Torytin 
    6.  */  
    7.   
    8. #ifndef TEMPLATEEXAMPLE_H_  
    9. #define TEMPLATEEXAMPLE_H_  
    10.   
    11. #include "Class.h"  
    12.   
    13. template <class T> class TemplateExample: public Object {  
    14. public:  
    15.     //用来保存创建的Class类，这里保存只是为了方便使用，不是强制要求  
    16.     static const Class * theClass;  
    17.     TemplateExample();  
    18.     virtual ~TemplateExample();  
    19. };  
    20.   
    21. #endif /* TEMPLATEEXAMPLE_H_ */  


    TemplateExample.cpp

    [cpp]  view plain  copy
    1. /* 
    2.  * TemplateExample.cpp 
    3.  * 
    4.  *  Created on: 2012-11-27 
    5.  *      Author: Torytin 
    6.  */  
    7. #include   
    8. #include "TemplateExample.h"  
    9.   
    10. template <class T> TemplateExample::TemplateExample() {  
    11.  std::cout<getName()+" is initialized"<
    12. }  
    13. template <class T> TemplateExample::~TemplateExample() {  
    14.     // TODO Auto-generated destructor stub  
    15. }  
    16.   
    17. //注册该模板类信息，在这里，要求模板参数T也是属于可以动态创建的对象，且有一个theClass的静态变量指向该类的Class对象  
    18. //也可以对T只要求实现某一个方法获得一个可以表述该类名字的唯一字符串，比如要求T实现T::getClassName()  
    19. template <class T> const Class * TemplateExample::theClass = Class::Register >("TemplateExample<"+T::theClass->getName()+">");  


    How to Use:

    [cpp]  view plain  copy
    1. //============================================================================  
    2. // Name        : templateTest.cpp  
    3. // Author      : torytin  
    4. // Version     :  
    5. // Copyright   :  
    6. // Description :template Object dynamic create in C++, Ansi-style  
    7. //============================================================================  
    8.   
    9. #include   
    10. #include "Example.h"  
    11. #include "Example1.h"  
    12. //注意这里是引入模板类的实现文件，因为对于模板类，使用前是需要知道类的完整定义的  
    13. #include "TemplateExample.cpp"  
    14. using namespace std;  
    15. void createTemplateExample(const Class *cls){  
    16.     if(cls==TemplateExample::theClass){  
    17.             cout<<"it's a TemplateExample Class,instance it"<
    18.             cls->newInstance();  
    19.         }else{  
    20.             cout<<"it's not a TemplateExample Class"<
    21.         }  
    22. }  
    23. int main() {  
    24.    //这里可以成功的通过类名字获得类的Class对象，前提是代码中必须出现过TemplateExample（出现位置无所谓）  
    25.    createTemplateExample(Class::forName("TemplateExample"));  
    26.    //代码中必须出现过TemplateExample，这里只是让它出现那么一下  
    27.    new TemplateExample();  
    28.    //这里可以直接用Class::forName方法获得TemplateExample的类对象，是因为createTemplateExample函数代码中出现过该类  
    29.    createTemplateExample(Class::forName("TemplateExample"));  
    30.    return 0;  
    31. }  

    output

    [cpp]  view plain  copy
    1. TemplateExample is initialized  
    2. it's not a TemplateExample Class  
    3. it's a TemplateExample Class,instance it  
    4. TemplateExample is initialized  

         今天重新跑了下该示例程序，发现还存在一个似乎跟编译器相关的问题，如果整个代码中都没有引用到某个类的theClass变量，那么该变量是不会初始化的，也就是Class::Register函数不会被调用，该类也就没有注册。因此我在TemplateExample的初始化函数中用了一下theClass->getName()来输出类的名字，以确保会初始化该变量，我用的是elipse的g++编译器（按我原来的理解，既然类生产了，必然会初始化类的静态成员，但实际不是，只有真正代码中使用到过才会初始化该静态成员变量，这应该是g++编译器的一个优化，不知道别的编译器会不会也做同样的处理）

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    • 《 C++ 修炼全景指南：四 》揭秘 C++ List 容器背后的实现原理，带你构建自己的双向链表 Lenyiin 技术指南C++修炼全景指南c++list链表stl
      本篇博客，我们将详细讲解如何从头实现一个功能齐全且强大的C++List容器，并深入到各个细节。这篇博客将包括每一步的代码实现、解释以及扩展功能的探讨，目标是让初学者也能轻松理解。一、简介1.1、背景介绍在C++中，std::list是一个基于双向链表的容器，允许高效的插入和删除操作，适用于频繁插入和删除操作的场景。与动态数组不同，list允许常数时间内的插入和删除操作，支持双向遍历。这篇文章将详细
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      在C语言的头文件中，memcpy和memmove函数都用于复制内存块，但它们在处理内存重叠方面存在关键区别：内存重叠:memcpy函数不保证在源内存和目标内存区域重叠时能够正确复制数据。如果内存区域重叠，memcpy的行为是未定义的，可能会导致数据损坏或程序崩溃。memmove函数能够安全地处理源内存和目标内存区域重叠的情况。它会确保在复制过程中不会覆盖尚未复制的数据，从而保证数据的完整性。效率:
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      文章目录概要技术名词解释栈溢出和堆溢出小结概要学习C++语言，避免不了要好好理解一下堆（Heap）和栈（Stack），有助于更好地管理内存，以及如何写出一段程序“成功实现”堆溢出和栈溢出。技术名词解释理解东西最快的方式是根据自己目前能理解的词语去关联新的概念，不断的纠正，向正确的深度理解靠近，当无限接近的时候也就理解了想要理解的概念。我们经常说堆栈，把这两个名词放到一起。其实，堆是堆，栈是栈，两种
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      1.Linux软件开发、调试与维护内核与系统结构Linux内核是操作系统的核心，负责管理硬件资源，提供系统服务，它是系统软件与硬件之间的桥梁。主要组成部分包括：进程管理：内核通过调度器分配CPU时间给各个进程，实现进程的创建、调度、终止等操作。使用进程描述符（task_struct）来存储进程信息，包括状态（就绪、运行、阻塞等）、优先级、内存映射等。内存管理：包括物理内存和虚拟内存管理。通过页表映
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      python可以写游戏，但不适合。下面我们来分析一下具体原因。用锤子能造汽车吗？谁也没法说不能吧？历史上也确实曾经有些汽车，是用锤子造出来的。但一般来说，还是用工业机器人更合适对吗？比较大型的，使用Python的游戏有两个，一个是《EVE》，还有一个是《文明》。但这仅仅是个例，没有广泛意义。一般来说，用来做游戏的语言，有两种。一是C++。。一是C#。。Python理论上，不仅不适合做游戏，而是只要
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      ©FuXianjun.AllRightsReserved.OpenCV入门图像作为人类感知世界的视觉基础，是人类获取信息、表达信息的重要手段，OpenCV作为一个开源的计算机视觉库，它包括几百个易用的图像成像和视觉函数，既可以用于学术研究，也可用于工业邻域，它于1999年由因特尔的GaryBradski启动，OpenCV库主要由C和C++语言编写，它可以在多个操作系统上运行。1.1图像处理基本操作
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      熟悉了nginx后再来看openresty，不得不说openresty是比较优秀的。对nginx和openresty的历史等在这此就不介绍了。首先对标nginx，自然有优劣一、开发难度nginx：毫无疑问nginx的开发难度比较高，需要扎实的c/c++基础，而且还需要对nginx源码比较熟悉，开发效率慢，比如实现一个类似echo的功能，至少要上百行代码。而openresty只需要一句ngx.say
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      -- db_yhm_city SELECT * FROM db_yhm_city WHERE class_parent_id = 1 -- 海南 class_id = 9 港、奥、台 class_id = 33、34、35 SELECT * FROM db_yhm_city WHERE class_parent_id =169 SELECT d1.cla
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             本人初学JAVA，对于界面开发我只能说有点蛋疼，用JAVA来做界面的话确实需要一定的耐心（不使用插件，就算使用插件的话也没好多少）既然Java提供了界面开发，老师又要求做，只能硬着头皮上啦。但是监听器还真是个难懂的地方，我是上了几次课才略微搞懂了些。       
    • JAVA的遍历MAP darkranger map
      Java Map遍历方式的选择 1. 阐述 　　对于Java中Map的遍历方式，很多文章都推荐使用entrySet，认为其比keySet的效率高很多。理由是：entrySet方法一次拿到所有key和value的集合；而keySet拿到的只是key的集合，针对每个key，都要去Map中额外查找一次value，从而降低了总体效率。那么实际情况如何呢？ 　　为了解遍历性能的真实差距，包括在遍历ke
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      我知道Jpa是一种规范，而Hibernate是它的一种实现。除了Hibernate，还有EclipseLink(曾经的toplink)，OpenJPA等可供选择，所以使用Jpa的一个好处是，可以更换实现而不必改动太多代码。 在play中定义Model时，使用的是jpa的annotations，比如javax.persistence.Entity, Table, Column, OneToMany
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              一个跨学科团队今年完成了一项对资源稀缺状况下人的思维方式的研究，结论是：穷人和过于忙碌的人有一个共同思维特质，即注意力被稀缺资源过分占据，引起认知和判断力的全面下降。这项研究是心理学、行为经济学和政策研究学者协作的典范。 　　这个研究源于穆来纳森对自己拖延症的憎恨。他7岁从印度移民美国，很快就如鱼得水，哈佛毕业
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      取得当前时间用 now() 就行。 在数据库中格式化时间 用DATE_FORMA T(date, format) . 根据格式串format 格式化日期或日期和时间值date，返回结果串。 可用DATE_FORMAT( ) 来格式化DATE 或DATETIME 值，以便得到所希望的格式。根据format字符串格式化date值: %S, %s 两位数字形式的秒（ 00,01,
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      基础测试题 卷面上不能出现任何的涂写文字，所有的答案要求写在答题纸上，考卷不得带走。 选择题 1、 What will happen when you attempt to compile and run the following code? （3） public class Static { static { int x = 5; // 在static内有效 } st
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      superword是一个Java实现的英文单词分析软件，主要研究英语单词音近形似转化规律、前缀后缀规律、词之间的相似性规律等等。Clean code、Fluent style、Java8 feature: Lambdas, Streams and Functional-style Programming。   升学考试、工作求职、充电提高，都少不了英语的身影，英语对我们来说实在太重要