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首先说一下什么是反射:
反射是指程序在运行时动态获取对象属性与方法的一种机制,即编译器需要将类型信息(属性类型与偏移地址以及成员函数的地址等信息)编译到程序文件中,当程序运行时将这些信息加载到内存中去,做到运行时只根据对象的地址或引用就可以获取到对象的类型信息,从而利用这些信息达到修改或重建对象的目标。
再简单一点说,就是可以通过类名称来创建一个类对象,这在Java和Object-C中是原生支持的,所以实现起来非常简单,但是C++就不支持了,如果想要用到反射机制,那就得自己实现。
在计算机编程语言中,反射机制可以用来:
获取类型的信息,包括属性、方法
动态调用方法
动态构造对象
从程序集中获得类型
性能:反射可以理解成是一种解释操作,这个过程总是要慢于直接调用的。当然,性能问题的程度是可以控制的,如果程序在很少涉及的地方使用,性能将不会是一个问题。适用于性能不敏感的部分。
反射模糊了程序内部实际发生的事情,会比直接代码更加复杂。增加了理解代码的难度。
缺点不能掩饰其优点,针对不同的场景使用合理的技术才是最高境界。
序列化(Serialization), in custom binary format or in XML, JSON, XDR, etc.
反序列化(Deseriallization),从序列中重建了对象实例与关系。
远程方法调用, remote procedure calls (RPC) / remote method invocation (RMI)。
对象/关系数据映射(O/R mapping)eg. Hibernate,作为虚拟对象数据库,实现数据和对象的持久化。
数据绑定(Data Binding),实现数据对象与关系的可视化,与交互控制调整。
某些软件设计模式的自动化和半自动化实现。
其实实现也不难的,在创建对象之前,需要先将要类注册,注册的目的是为了将类名及函数指针做个绑定,采用Hash表来实现,创建对象的时候,直接从hash表中取出函数指针并创建对象即可。
由于我们使用Qt对象来实现,那取类名可以直接用元对象系统的staticMetaObject.className()来获取。
话不多说,直接上代码:
#include <QObject> template<typename L> //用于反射传父类参数 class CReflectClass { public: //首先要注册创建的类 template<typename T> static void registerClass() { //&constructorHelper<T>其实是获取创建的函数指针,核心功能。 constructors().insert(T::staticMetaObject.className(), &constructorHelper<T>); } static QObject *createObject(const QByteArray& className,L* parent = nullptr) { Constructor constructor = constructors().value(className); if (constructor == nullptr ){ return nullptr; } return (*constructor)(parent);//执行new T函数,创建对应实例 } private: typedef QObject *(*Constructor)(L* parent); template<typename T> static QObject *constructorHelper(L* parent) { if(parent) return new T(parent); else { return new T(); } } static QHash<QByteArray, Constructor> &constructors() { static QHash<QByteArray, Constructor> instance; return instance; } };
测试调用:
#include "widget.h" #include "ui_widget.h" #include "creflectclass.h" Widget::Widget(QWidget *parent) : QWidget(parent), ui(new Ui::Widget) { ui->setupUi(this); //注册类 CReflectClass<Widget>::registerClass<ClassA>(); CReflectClass<Widget>::registerClass<ClassB>(); //创建对象 auto a = static_cast<ClassA*>(CReflectClass<Widget>::createObject("ClassA",this)); a->test(); auto b = CReflectClass<Widget>::createObject("ClassB",this); } Widget::~Widget() { delete ui; } ClassB::ClassB(QObject *parent): QObject(parent) { qDebug() << __FUNCTION__ ; } ClassA::ClassA(QObject *parent): QObject(parent) { qDebug() << __FUNCTION__ ; } void ClassA::test() { qDebug() << __FUNCTION__; }