java反射的C++实现

简介
JAVA反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。

自己的毕业设计中需要一个可配置的系统，使得通过配置文件，灵活改变系统模块的功能，简单而言就是根据类名创建该类的实例。

结果
下面的测试代码就是实现之后的效果：

class Foo {
     
public:
     
    Foo() {
           
        cout << "Foo Created" << endl;
      }
     
    int Value() {
           return m_value;
     
    }
};

REGISTER_CLASS(Foo);

TEST(NormalTest, All) {
      
    Foo* ptr = static_cast(Class::NewInstance("Foo"));
      
    EXPECT_EQ(ptr->Value(), 10);
      
    delete ptr;
}

我们定义了一个类Foo， 并通过REGISTER_CLASS对Foo进行了注册，然后通过Class::NewInstance("Foo")操作就创建了一个Foo的实例。

具体设计
首先我们需要一个map，存放每个类的类名与创建该类的对应函数，这样通过根据类名就能创建这个类，因此我们设计了Class类：

typedef void* (*ClassFunc)();

class Class {
     
public:
      static void* NewInstance(const string& name) {
            map::iterator it = m_cfmap.find(name);
           
        if (it == m_cfmap.end())
                 
            return NULL;
            else
                 
            return it->second();
           
    }
      static void RegistClass(const string& name, ClassFunc func) {
           
        m_cfmap[name] = func;
      }
private:
      static map m_cfmap;
};

map Class::m_cfmap;

Class提供了两个函数，一个用于注册类RegisterClass()，参数是类名和创建类的函数，另一个是NewInstance()，根据类名获该类的实例。每个类在定义之后都需要在Class类中注册，如何在类定义之后进行这样的操作呢？ 我们不能在执行块中增加这样的代码，那样太繁琐，不智能，因此我们借用宏加静态成员完成这个功能， 我们需要一个辅助类，完成对一个类的注册工作：

class Register {
public:
     
    Register(const string& name, ClassFunc func) {
            
        Class::RegistClass(name, func);
      }
};

然后我们通过REGISTER_CLASS(name)宏完成对名为name的类的注册工作：

#define REGISTER_CLASS(class_name) \
       
    class class_name##Register { \
       
        public: \
              
            static void* Instance() { \
                     return new class_name; \
               } \
       
        private: \
              
            static const Register m_register; \
       
    }; \
       
    const Register class_name##Register::m_register(#class_name, class_name##Register::Instance);

REGISTER_CLASS宏定义了一个新类，该类有一个静态成员m_register，是Register类型，因此这个类在定义之后就要构造m_register，就会调用构造函数，将类名及生成函数注册进Class。

PS：这些只是实现了简单的类与类名的映射，很多java的反射功能都没有实现，比如动态选择构造函数等，如果我的项目中有需要，后续我会逐渐完善。

参考文献

1.
2. http://hi.baidu.com/bobyellow/blog/item/be914823566fbf439358076b.html