C++动态类（动态破解）答案

【问题标题】：C++ dynamic class ( dynamic hack )C++动态类（动态破解）
【发布时间】：2010-09-19 02:53:45
【问题描述】：

有没有办法在运行时向类添加字段（以前不存在的字段）？像这样的 sn-p ：

Myobject *ob; // create an object
ob->addField("newField",44); // we add the field to the class and we assign an initial value to it
printf("%d",ob->newField); // now we can access that field

我真的不在乎它是如何完成的，我不在乎它是否是一个丑陋的黑客，我想知道它是否可以完成，如果可能的话，还有一个小例子。

另一个例子：说我有一个描述这个类的 XML 文件：

<class name="MyClass">
   <member name="field1" />
   <member name="field2" />
</class>

并且我想将字段“field1”和“field2”“添加”到类中（假设该类已经存在）。假设这是该类的代码：

class MyClass {
};

我不想在运行时创建一个类，我只想将成员/字段添加到现有的。

谢谢！

【问题讨论】：

编辑了您的问题以正确显示内容... :-) ...

标签： c++ dynamic

【解决方案1】：

使用地图和变体。

例如，使用 boost::variant。见http://www.boost.org/doc/libs/1_36_0/doc/html/variant.html

（当然，您可以创建自己的，以适应您的 XML 属性的类型。）

#include <map>
#include <boost/variant.hpp>

typedef boost::variant< int, std::string > MyValue ;
typedef std::map<std::string, MyValue> MyValueMap ;

通过将 MyValueMap 添加为类的成员，您可以根据其名称添加属性。这意味着代码：

oMyValueMap.insert(std::make_pair("newField", 44)) ;
oMyValueMap.insert(std::make_pair("newField2", "Hello World")) ;
std::cout << oMyValueMap["newField"] ;
std::cout << oMyValueMap["newField2"] ;

通过将其封装在一个 MyObject 类中，并在这个 MyObject 类中添加正确的重载访问器，上面的代码变得更加清晰：

oMyObject.addField("newField", 44) ;
oMyObject.addField("newField2", "Hello World") ;
std::cout << oMyObject["newField"] ;
std::cout << oMyObject["newField2"] ;

但是这样做会在一定程度上失去 C++ 的类型安全性。但对于 XML，我想这是不可避免的。

【讨论】：

谢谢paercebal！能不能重载->达到我说的效果？
不，抱歉，因为您添加的“newField”尚未编译，仅在运行时创建，因此它不能用于代码符号，只能用于字符串（那里，尽管有一些缺点，operator[] 是一个闪亮的语法糖）。
@vhaerun 你会在 -> 后面输入什么？如果你知道答案，你就不需要在运行时添加变量！
@paercebal：我不明白你为什么认为后者会失去类型安全性。它的安全性不亚于使用变体开始是吗？
@Mooing Duck ：当我写“你失去了 C++ 的类型安全”时，我确实是在暗示：“[通过使用变体] 你失去了 C++ 的类型安全”

【解决方案2】：

没有办法按照您描述的方式进行，因为编译器需要在编译时解析引用 - 它会产生错误。

但请参阅The Universal Design Pattern。

【讨论】：

【解决方案3】：

您无法使该语法工作（因为在编译时进行静态检查），但是如果您愿意修改语法，则可以很容易地达到相同的效果。拥有一个带有 string->blob 映射的字典成员会相当容易，并且具有如下成员函数：

template< typename T > T get_member( string name );
template< typename T > void set_member( string name, T value );

如果您愿意，您可以使语法更紧凑/更复杂（例如：使用“->”运算符覆盖）。您还可以利用一些特定于编译器的技巧（例如，MSVC 支持 __declspec(property)，它允许您将对成员变量的引用映射到特定格式的方法）。但是，归根结底，您将无法做编译器在该语言中不接受的事情并让它编译。

【讨论】：

我以为模板在编译后就完成了。因此，我看不到这段代码如何在类中生成运行时成员，例如给定输入，向类添加一个变量。这不是通过模板可以完成的事情。也许，我没有得到你的解决方案，因此我不会投反对票。我只是好奇你的想法。
@G24l：我假设这是一个包含变体映射的类，在这种情况下它编译得很好

【解决方案4】：

短版：做不到。对此没有本机支持，c++ 是静态类型的，编译器必须知道要操作的每个对象的结构。

建议：使用嵌入式解释器。并且不要自己编写（见下文），获得一个已经可以工作和调试的。

您可以做什么：实施刚好满足您需求的interperter。

使用像这样的数据成员设置类很简单

std::vector<void*> extra_data;

您可以在运行时附加任意数据。这样做的代价是您必须使用以下方法手动管理这些数据：

size_t add_data_link(void *p); // points to existing data, returns index
size_t add_data_copy(void *p, size_t s) // copies data (dispose at
                                        // destruction time!), returns 
                                        // index 
void* get_data(size_t i); //...

但这不是限制，多加注意，您可以将任意数据与名称相关联，并且可以根据需要继续详细说明此方案（添加类型信息等...），但是这归结为实现一个interperter 来照顾您的运行时灵活性。

【讨论】：

paercebal 的回答与此类似，并且使用了更多的 c++ 习语。我的看起来很像一个塞进一个班级的解决方案，因为它就是这样......

【解决方案5】：

不——C++ 不支持像这样对类型系统进行任何操作。即使具有某种程度的运行时反射的语言（例如 .NET）也不会完全支持这种范式。您需要一种更加动态的语言才能做到这一点。

【讨论】：

【解决方案6】：

我正在看这个，我做了一些搜索，这个代码 sn-p 来自：Michael Hammer's Blog 使用boost::any

似乎是一个很好的方法

首先，您定义一个结构，该结构定义一个包含键（即变量名）和值的 std::map。定义了一个函数来广告该对并将其与一个函数一起设置以获取值。如果你问我，这很简单，但它似乎是在做更复杂的事情之前开始的好方法。

struct AnyMap {
  void addAnyPair( const std::string& key , boost::any& value );

  template<typename T>
  T& get( const std::string key ) {
    return( boost::any_cast<T&>(map_[key]) );
  }

  std::map<const std::string, boost::any> map_;
};

void AnyMap::addAnyPair( const std::string& key , boost::any& value ) {
  map_.insert( std::make_pair( key, value ) );
}

归根结底，这是一个 hack，因为 C++ 是严格的类型检查语言，因此对于那些违反规则的人来说是个怪物。

【讨论】：