C++ 和序列化：有啥方法可以进行某种内省吗？

Posted 2023-02-16

【中文标题】C++ 和序列化：有啥方法可以进行某种内省吗？

【英文标题】：C++ and serialization: is there any way to do some kind of introspection?C++ 和序列化：有什么方法可以进行某种内省吗？

【发布时间】：2011-11-15 11:12:01

【问题描述】：

我在Wikipedia 阅读了一些示例，但我正在寻找一些现实生活中的示例：如何使用自省、为什么（它有助于编写干净的代码）以及代码本身。

例如，有没有办法创建一个“通用”函数来序列化任何种类的对象？我的意思是：父级中只有一个函数，所有后代都可以将自己“保存”+“恢复”到文件中/从文件中“恢复”。

【问题讨论】：

“一切都在问题中”不是提出问题的好方法。除非您只使用完全标准的术语，否则您应该稍微解释一下您的问题并说明动机，并说明您试图从中得到什么。

【参考方案1】：

没有使用（因为它不存在），没有代码示例（因为它不存在），也没有理由尝试使用它（因为它不存在）。

您可以获得的最接近的是 RTTI/dynamic_cast。但这并不是真正的内省。

【参考方案2】：

C++ 中有 RTTI，您也可以使用条件语句和dynamic_cast<>() 来达到此效果，但在 C++ 中，我们通常会在编译时尽可能多地努力。如果您觉得需要自省，是否有更好的方法可以通过静态方法实现您的目标。

【讨论】：

如果这听起来对你没有说服力，那一定是因为我含糊其辞。 你能否具体一点，告诉我们你想要达到的目标是什么？

【参考方案3】：

不是真的。您最接近的是RTTI。但是看看Qt metaobjects 看看他们是怎么做到的（也使用他们的moc 生成器）。

【参考方案4】：

我建议你看看 boost::any

http://www.boost.org/doc/libs/1_47_0/doc/html/any.html

【讨论】：

boost::any 是一种 one-size-fits-all 类型，但我不明白它与内省有何关系...

@AdrienPlisson 我不知道谁投了反对票，但boost::any 是 RTTI introspection（如链接的***文章中所述）如何的完美示例 用过。特别是，您可以查看any_cast 模板。

@Sga：如果您以@和名称开头评论，则会通知用户，这会提高他阅读您评论的机会。无论如何，+1

@DavidRodríguez-dribeas ：我投了反对票。 boost::any 没有在 C++ 中提供任何内置的自省功能，它只是一个实现自省的“hack”。就像说C是一种动态编程语言一样，因为您可以使用python C库来执行一些python代码...

【参考方案5】：

对于 C++，如果你必须“去那里”，则有 RTTI

More detailed example here on wikipedia

Extensive discussion on this topic already for reference

【参考方案6】：

从链接的文章可以看出你指的是typeid和dynamic_cast<>。您应该在问题中明确说明这一点，因为您很快就会发现很多人会直接跳转而不浏览链接。

现在，它们是如何/何时使用的？最简单的答案是通常不应该使用它。在大多数情况下，一个设计良好的程序不需要执行运行时类型检查，如果您发现自己这样做了，那么您的设计很可能有问题。

当然，所有事情都有例外，特别是@Sga 给出的例子是一个非常好的例子。在boost::any 中，库执行 type-erasure 以便能够在类型内保存 any 对象，然后在提取值时在any_cast 中手动使用 RTTI验证实际对象的类型是否正确。现在，这也不常见，大多数程序不使用 type-erasure，而且当它们使用时，很少需要在运行时分析类型。

【讨论】：

“在大多数情况下，一个设计良好的程序不需要执行运行时类型检查，如果你发现自己这样做了，那么你的设计很可能有问题。” => 怎么可能序列化一个类（创建一个“通用”序列化函数）？我认为序列化与“糟糕的设计”无关。

@OlivierPons 我并没有说它永远没有意义，只是在大多数情况下它没有意义。在您的特定示例中，我已经实现了几次序列化并且不需要手动 RTTI 检查，提供一个序列化虚拟函数并在对象上调用它，然后动态调度将发挥它的魔力。请注意，您首先需要可序列化的接口才能调用该函数...

是的，但是您所说的意味着您仍然必须在 每个 希望能够序列化自身的子节点上实现“序列化功能”。在 Java 或 php 中，由于自省，您只需编写此函数 once （序列化/反序列化实际上是 php 核心函数的一部分 => 参见 php.net/manual/fr/function.serialize.php）

@olivierPons：是的，同意，但你现在谈论的是完全不同的事情：语言必须支持反射，并且比 c++ 中的手动 RTTI 访问强大得多。 C++ 不支持反射。在所有语言的上下文中，上面的句子是：在 C++ 中，运行时类型检查通常是代码异味。同样，通常情况下，有几个例子是有意义的（boost::any，for one）

【参考方案7】：

正如其他人之前所说，内省不是 C++ 的一个特性，最接近它的是 typeid() 和 dynamic_cast，但你并不想那么接近。;)

所有权系统的精心设计、引用的传递和包含、policy-based design 的使用可用于摆脱这种自省需求：在严格的 OOP 世界中，不需要（应该）需要对象知道他们自己的类型（除了提供virtual 行为，如果这样定义）。