C++反射实现方法设想（GacUI）

C++反射实现方法设想（GacUI）

    C++的反射一直是一个很多人都在做的事情。不过今天我终于有了一个简单的想法，当然只对VC++编译出来的程序有效。首先看下面的一个单元测试：

    如果我们有下面的代码：

1       class  A{};
2       class  B: public  A{};
3       class  C: public  A{};
4       class  D: public  B,  public  C{};
5       class  E: virtual   public  A{};
6       class  F: virtual   public  A{};
7       class  G: public  E,  public  F{};

    那么下面的事情一定会发生：

1      D d;
2      A &  da1 = static_cast < B &> (d);
3      A &  da2 = static_cast < C &> (d);
4      TEST_ASSERT( & da1 !=& da2);
5      
6      G g;
7      A &  ga1 = static_cast < E &> (g);
8      A &  ga2 = static_cast < F &> (g);
9      TEST_ASSERT( & ga1 ==& ga2);

    对于这种virtual继承的事情，到这里还是很容易理解的。那现在我们来更进一步：

 1       class  Base
 2      {
 3       public :
 4          size_t size;
 5 
 6          Base()
 7              :size( 0 )
 8          {
 9          }
10      };
11 
12      template < typename T >
13       class  Derived :  public   virtual  Base
14      {
15       public :
16          Derived()
17          {
18               if (size < sizeof (T)) size = sizeof (T);
19          }
20      };
21 
22       class  H :  public  Derived < H > {};
23       class  I :  public  H,  public  Derived < I > {};
24       class  J :  public  I,  public  Derived < J > {};

    首先，H、I和J都各自拥有自己的唯一的一个Base。J虽然继承了Derived<H>、Derived<I>和Derived<J>，但是始终只拥有一个Base。因为Base是virtual继承的。

    其次，sizeof(Derived<T>)>sizeof(Base)始终是成立的，因为Base的virtual继承导致了Derived<T>里面至少要保存一个指向Base（或者可以用来找到Base）的指针。这个条件很重要，因为这导致了sizeof(J)>sizeof(I)这个条件是恒成立的。

    好了，那么来看J。由于C++并没有规定多重继承的时候，几个父类的构造函数的顺序是什么，所以我们需要sizeof(J)>sizeof(I)这个条件。为什么呢？看Derived类的构造函数——它之让sizeof(T)更大的数据覆盖Base里面的数据。

    所以我们就可以确定下面的事情：

1       const  H &  h = H();
2       const  H &  i = I();
3       const  H &  j = J();
4      TEST_ASSERT(h.size < i.size);
5      TEST_ASSERT(i.size < j.size);
6      TEST_ASSERT(h.size == sizeof (H));
7      TEST_ASSERT(i.size == sizeof (I));
8      TEST_ASSERT(j.size == sizeof (J));

    无论J的三个Derived<T>的构造函数谁先执行，最后能够留下来的Base里面的数据肯定是Derived<J>里面的数据。讲到这里应该很清楚了。如果读者还没想到这跟反射有什么关系的话，那么请想一下，如果Base除了size以外，还有一个ITypeDescriptor** typeDescriptor;成员。然后Derived改成这样：

 1  template < typename T >
 2  class  Derived : 
 3  {
 4  public :
 5       static  ITypeDescriptor *  type;
 6 
 7      Derived()
 8      {
 9           if (){size = sizeof (T); typeDescriptor =& type;}
10      }
11  };

    那么不管你的J拿到手里的类型是什么，哪怕是const H& j，那么j.typeDescriptor肯定就是&Derived<J>::type;

    到这里还没有跟VC++有关系的东西。假设ITypeDescriptor是一个足够代表反射功能的高级接口的话，那么我们要怎么实现它呢？我们自己来按照字符串去调用各种函数什么的去实现它肯定麻烦到死了。但是如果大家还记的我前面的 这篇博客文章的话，那么大家肯定想到了，我们可以写一个程序来替我们读pdb生成ITypeDescriptor的代码，还有把具体的对象赋值进Derived<T>::type里面去的一个初始化函数！啊哈哈哈！当然pdb只能是从Visual C++编译出来的，就算不是，也至少只能是Windows上面的。不过对GacUI来说并无所谓。因为我只要把GacUI在VisualStudio里面编译生成反射的代码，这个生成之后的代码我还是能放到其他地方编译的。到时候我只要连同这段代码一并发布就好了。

    当然，这个程序不仅仅可以帮我实现ITypeDescriptor，还可以帮我实现C语言和C++语言的dll接口的实现，因为dll里面肯定不能暴露模板的。下面就仅需要我去把它做出来就可以了。至此，我们让一个类支持反射的代价很低——只要让他继承自Derived<自己>就好了。