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

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