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如何在 C++ 中实现元类？

发布于 2024-07-18 02:32:17 字数 134 浏览 4 评论 0原文

我已经阅读了一些关于什么是元类的内容，但我想知道它们是否可以在 C++ 中实现。

我知道 Qt 库正在使用 MetaObjects，但它使用 C++ 的扩展来实现它。我想知道是否可以直接用C++实现。

谢谢。

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鹿童谣 2024-07-25 02:32:17

如果元类的工作定义是“实例化本身就是类的语言实体”，那么泛型就是 C++ 中的元类

#include <iostream>
using namespace std;

template <typename T>
class Meta {
public:
    Meta(const T&init) : mData(init) {}
// ...
private:
    T mData;

};

int main(int, char **) {
  cout << "The size of Meta<double> is " << sizeof(Meta<double>) << endl ;
  return 0;
}

：在倒数第二行中，强制编译器实例化 Meta。班级; sizeof 运算符对 Meta 进行操作，从而表明这不仅仅是语义糖并且该类已被实例化。即使没有实例化 Meta 类型的对象，程序也已完成。

If the working definition of metaclass is "a language entity whose instantiations are themselves classes," then generics are metaclasses in C++:

#include <iostream>
using namespace std;

template <typename T>
class Meta {
public:
    Meta(const T&init) : mData(init) {}
// ...
private:
    T mData;

};

int main(int, char **) {
  cout << "The size of Meta<double> is " << sizeof(Meta<double>) << endl ;
  return 0;
}

The use of Meta<double> in the antepenultimate line compels the compiler to instantiate the Meta<double> class; the sizeof operator operates upon Meta, thus demonstrating that this is not simply semantic sugar and that the class has been instantiated. The program is complete even though no objects of type Meta are instantiated.

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我的鱼塘能养鲲 2024-07-25 02:32:17

C++ 没有对元类的内置支持（不是以 Python/Objective-C 方式），但是您可以手动模仿元类的行为。基础知识非常简单，您创建一个具有更长生命周期的额外类（单例、静态对象或 Construct On First Use Idiom）能够创建和操作其相应的类。（在 Objective-C 中，元类通常包含“静态”成员变量、内存分配/释放例程等）。

Qt 所做的是，他们采用了元类的概念并对其进行了修改，以便它们可以支持某种形式的反射（以及不支持它的系统上的 RTTI）。实现这一点将需要大量的宏魔法或自定义编译器（例如他们选择使用的编译器）。

但一般来说，常规元类提供的大部分功能都已经由 C++ 语言提供了；只是以不同的形式。实际上，您想要元对象的唯一原因是为了反射目的，在 C++ 中实现反射有不同的方法，如本文档。

除此之外，如果您确实使用 Objective-C 风格的元类系统，我不知道有任何库可以做到这一点，但很可能有。另一方面，自己推出也不应该那么困难。

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