这是个有点奇怪的问题。我的目标是理解语言设计决策,并确定在c++中反射的可能性。

为什么c++语言委员会没有在语言中实现反射?在不运行在虚拟机上的语言(如java)中反射是否太困难了? 如果要在c++中实现反射,会遇到什么挑战?

我想反射的用途是众所周知的:编辑器可以更容易地编写,程序代码将更小,可以为单元测试生成模拟等等。但是如果你能评论一下反射的用法就太好了。


当前回答

反射可以是可选的,就像预处理器指令一样。类似的

#pragma启用反射

通过这种方式,我们可以两全其美,没有这个pragma库就可以在没有反射的情况下创建(没有任何开销),然后就由个人开发人员决定他们想要的是速度还是易用性。

其他回答

如果你真的想了解c++的设计决策,可以找一本Ellis和Stroustrup写的《c++注释参考手册》。它并不是最新的标准,但它贯穿了最初的标准,并解释了事情是如何工作的,以及它们是如何实现的。

所有的语言都不应该试图融合其他语言的所有特征。

c++本质上是一个非常非常复杂的宏汇编器。它不是(传统意义上的)c#、Java、Objective-C、Smalltalk等高级语言。

对于不同的工作有不同的工具是很好的。如果我们只有锤子,所有东西看起来都像钉子。拥有脚本语言对于某些作业是有用的,而具有反射性的oo语言(Java, Obj-C, c#)对于另一类作业是有用的,而超级高效的基本的接近机器的语言对于另一类作业是有用的(c++, C, Assembler)。

C++ does an amazing job of extending Assembler technology to incredible levels of complexity management, and abstractions to make programming larger, more complex tasks vastly more possible for human beings. But it is not necessarily a language that is the best suited for those who are approaching their problem from a strictly high-level perspective (Lisp, Smalltalk, Java, C#). If you need a language with those features to best implement a solution to your problems, then thank those who've created such languages for all of us to use!

但c++是为那些出于某种原因,需要在代码和底层机器操作之间建立强相关性的人准备的。无论是它的效率,还是编程设备驱动程序,还是与底层操作系统服务的交互,或者其他什么,c++都更适合这些任务。

C#, Java, Objective-C all require a much larger, richer runtime system to support their execution. That runtime has to be delivered to the system in question - preinstalled to support the operation of your software. And that layer has to be maintained for various target systems, customized by SOME OTHER LANGUAGE to make it work on that platform. And that middle layer - that adaptive layer between the host OS and the your code - the runtime, is almost always written in a language like C or C++ where efficiency is #1, where understanding predictably the exact interaction between software and hardware can be well understood, and manipulated to maximum gain.

我喜欢Smalltalk、Objective-C,以及拥有一个包含反射、元数据、垃圾收集等的丰富运行时系统。可以编写令人惊叹的代码来利用这些设施!但这只是堆栈上的一个更高的层,它必须依赖于更低的层,而这些层最终必须依赖于操作系统和硬件。我们总是需要一种最适合构建这一层的语言:c++ /C/Assembler。

Addendum: C++11/14 are continuing to expand C++ ability to support higher-level abstractions and systems. Threading, synchronization, precise memory models, more precise abstract machine definitions are enabling C++ developers to achieve many of the high-level abstractions that some of these high-level only languages used to have exclusive domain over, while continuing to provide close-to-metal performance and excellent predictability (i.e minimal runtime subsystems). Perhaps reflection facilities will be selectively enabled in a future revision of C++, for those who want it - or perhaps a library will provide such runtime services (maybe there is one now, or the beginnings of one in boost?).

反射可以是可选的,就像预处理器指令一样。类似的

#pragma启用反射

通过这种方式,我们可以两全其美,没有这个pragma库就可以在没有反射的情况下创建(没有任何开销),然后就由个人开发人员决定他们想要的是速度还是易用性。

我相信,如果c++要用作数据库访问、Web会话处理/http和GUI开发的语言,那么c++中的反射是至关重要的。缺乏反射阻碍了orm(如Hibernate或LINQ)、实例化类的XML和JSON解析器、数据序列化和许多其他东西(最初必须使用无类型数据来创建类的实例)。

可以使用软件开发人员在构建过程中可用的编译时开关 为了消除这种“一分钱一分货”的顾虑。

我是一个固件开发人员,不需要反射来从串口读取数据——那么很好,不使用交换机。但是作为一个想要继续使用c++的数据库开发人员,我经常要面对一个可怕的、难以维护的代码,这些代码在数据成员和数据库结构之间映射数据。

无论是Boost序列化还是其他机制都不能真正解决反射问题——它必须由编译器来完成——一旦完成,c++将再次在学校中教授,并用于处理数据处理的软件中

对我来说,这是问题#1(而原生线程原语是问题#2)。

如果c++可以:

变量名、变量类型和const修饰符的类成员数据 函数参数迭代器(只有位置而不是名称) 函数名、返回类型和const修饰符的类成员数据 父类列表(与定义的顺序相同) 模板成员和父类的数据;扩展的模板(意味着实际的类型将可用于反射API,而不是“如何到达那里的模板信息”)

这足以在无类型数据处理的关键处创建非常容易使用的库,而无类型数据处理在当今的web和数据库应用程序中非常普遍 (所有的orm,消息传递机制,xml/json解析器,数据序列化等)。

例如,Q_PROPERTY宏(Qt框架的一部分)支持的基本信息 http://qt.nokia.com/doc/4.5/properties.html扩展到涵盖类方法和e) -将对c++和一般的软件社区非常有益。

当然,我所指的反射不会涵盖语义或更复杂的问题(如注释、源代码行号、数据流分析等)——但我也不认为这些是语言标准的一部分。