在过去的10年里，人们一直在尝试向c++中添加反射。最新的提案是针对c++23的，可能会，也可能不会。

与大多数语言中的反射不同，c++反射的计划是编译时反射。所以在编译时，你可以反射结构成员、函数和方法参数和属性、枚举值和名称等。

然后，您可以进行有限的具体化，注入关于反射的信息以生成其他类型和代码。

虽然这有点奇怪，但这意味着不使用反射的程序不会为它支付运行时成本。它也非常强大。

最简单的例子是，您可以使用它来实现运行时反射。

struct Member {
  std::string_view name;
  std::any_ref value;
};

struct Reflectable {
  virtual std::span<Member> GetMembers() const = 0;
  virtual std::span<Member> GetMembers() = 0;
};

template<class D>
struct ImplReflectable:Reflectable {
  std::span<Member> GetMembers() const final;
  std::span<Member> GetMembers() final;
};
template<class D>
std::span<Member> ImplReflectable<D>::GetMembers() const {
  // compile time reflection code on D here
}
template<class D>
std::span<Member> ImplReflectable<D>::GetMembers() {
  // compile time reflection code on D here
}

你把上面的代码写了一次，突然你就可以对任何你想要反射的类型，你可以这样做:

struct Point : ImplReflectable<Point> {
  int x, y;
};

和一个反射系统连接到点。

实现此运行时反射的库可以像您喜欢的那样复杂和强大。每种类型都必须做一些工作(如上所述)才能选择加入，但对于UI库(例如)这样做并不是一个严重的问题。没有选择的类型延续了c++的假设:“如果你不使用它，就不要为它付费”。

但这仅仅是个开始。一个提议，元类，允许:

interface Reflectable {
  std::span<Member> GetMembers() const;
  std::span<Member> GetMembers();
};

您可以使用元类或接受类型并返回类型的函数。这允许您定义类的元类，如“interface”，用语言编写。现在，接口有点像玩具，但是你可以编写QObject或Reflectable或PolymorphicValueType或NetworkProtocol元类来修改你的类定义的含义。

这可能会也可能不会出现在c++23中。它会继续变得更好，但也会继续被推回去。对于大多数主要的c++编译器，您可以尝试多种编译时反射实现。语法是不断变化的，因为有基于符号运算符的反射库，基于reflexpr的运算符反射库，其中一些反射数据是类型，另一些是constexpr对象和consteval函数。

Reflection requires some metadata about types to be stored somewhere that can be queried. Since C++ compiles to native machine code and undergoes heavy changes due to optimization, high level view of the application is pretty much lost in the process of compilation, consequently, it won't be possible to query them at run time. Java and .NET use a very high level representation in the binary code for virtual machines making this level of reflection possible. In some C++ implementations, however, there is something called Run Time Type Information (RTTI) which can be considered a stripped down version of reflection.

c++是一种不需要反射的语言，因为c++是一种可以用来编写具有反射的语言的语言。

对于具有反射的语言来说，它是关于编译器愿意在目标代码中保留多少源代码来启用反射，以及有多少分析机制可用来解释反射的信息。除非编译器保留所有源代码，否则反射分析源代码可用事实的能力将受到限制。

c++编译器没有保留任何东西(好吧，忽略RTTI)，所以在语言中没有反射。(Java和c#编译器只保留类、方法名和返回类型，所以你只能得到一点点反射数据，但你不能检查表达式或程序结构，这意味着即使在那些“启用反射”的语言中，你能得到的信息也非常少，因此你真的不能做很多分析)。

但是您可以跳出语言，获得完整的反射功能。C语言中关于反射的另一个堆栈溢出讨论的答案讨论了这个问题。

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。

The reason C++ doesn't have reflection is that this would require the compilers to add symbol information to the object files, like what members a class type has, information about the members, about the functions and everything. This essentially would render include files useless, as information shipped by declarations would then be read from those object files (modules then). In C++, a type definition can occur multiple times in a program by including the respective headers (provided that all those definitions are the same), so it would have to be decided where to put the information about that type, just as to name one complication here. The aggressive optimization done by a C++ compiler, which can optimize out dozens of class template instantiations, is another strong point. It's possible, but as C++ is compatible to C, this would become an awkward combination.