C++：调用从文本文件解析参数列表的函数的方法

Question

我希望允许从有点像脚本的文本文件调用程序中的函数。

我希望能够使用这个“脚本管理器”注册任何函数，而不强制它符合某些特定的签名。因此能够从脚本调用：MyFunc(bool, string) 或 MyFunc2(int, float, char)。在解析方面，我可以将这些参数放入参数列表中，但问题是如何将这些参数传递给函数？

我不能像 MyFunc(paramlist[0], paramlist[1]) 那样调用它，因为这会强制使用特定的签名。我也不希望被调用的函数需要了解“脚本管理器”，因此它们不需要能够处理参数列表。

如何解耦这两个组件（被调用的函数和“脚本管理器”）而不在前者（被调用的函数）周围编写一些包装器？

Answer 1

当然你可以自己做类似的事情，但我认为最好使用 Lua (http://lua.org)。 Lua 与 c/c++ 程序集成度很高，并且有大量全面的文档和教程可用；例如，看看这个： http://csl.sublevel3.org/lua/ （注意“从Lua调用C函数”一节，这就是你想要的）。

Answer 2

和其他人一样，我建议您如果可以避免的话，就不要重新发明轮子。也就是说，如果可以的话，使用现有的框架。但我将稍微扩展一下可能的解决方案。

C++ 没有反射，这意味着您无法在运行时接受函数指针、检查它并解释参数是什么。但您可以在编译时执行此操作。解决方案并不简单，但可以通过类型擦除来完成。为了简化问题，我假设所有函数都返回 void ，这样就足够复杂了。

在一个潜在的解决方案中，调度程序结构可能如下所示（错误被忽略）：

while (true) {
   std::string func = read_function_name();
   std::vector<parameter_t> params = read_parameters();
   functions[ func ]( params );
}

现在填写空白： read_function_name 是一个简单的函数，它返回要调用的函数的名称。不是功能，只是名称。 read_parameters 是一个处理输入文件并构建要传递给该函数的参数序列的函数。 functions 是一个关联容器，它将函数名称映射到我们的函数之一。这些参数是实际参数类型的某种类型擦除，以便我们可以在单个容器中通用地管理它们。我们的函数是一个类的实例，该类实现了一个operator()，该运算符采用一系列参数并对要调用的确切函数执行类型擦除。很简单！至少如果你忽略细节的话。

参数的实现并不太复杂，您可以只使用 boost::any 并希望得到最好的结果，或者您可以使用更多信息来实现您自己的类型擦除，以便您可以执行更好的错误检测，或者隐式转换或者...你能想到的。

function_t 类型的实现有点复杂。我们需要对可调用的实际元素执行类型擦除，而 std::function<> 适合这里的问题。但我们不能使用它，因为这会给我们留下尽可能小的函数接口：operator()你知道参数，而我们拥有的是operator () 谁知道参数？

这是大部分工作要做的地方，并且您需要手动类型擦除。这可以通过一个基抽象类 function_base 来实现，该类提供了一个虚拟运算符()( std::vector[const] & ) [const] (play具有常量性或暂时忘记它以简化问题）。 function_t 将仅保存指向该基类型的指针，并执行调用。到这里还是很简单。

函数类型擦除的实现...现在下一个问题是如何实现来自 function_base 的每个具体派生类型，并且事情变得有点棘手（我们同意其余的很简单，没有不是吗？）您需要在 function_t 中提供一个构造函数模板，它将接受任何函数，实例化从 function_base 派生的模板化类型并存储里面的指针function_t。

再次为了避免复杂性，假设您可以使用单个参数来完成。剩下的只是更多代码... function_impl<> 的实现只需要存储原始函数指针，并记住参数的类型和数量（在本例中为 1）。 operator() 的实现迭代参数向量，并且对于每个参数，它都会取消删除类型（转换回原始类型）并调用该函数。该代码在模板中必须是手动编写的，但对于相同数量的所有功能来说，它是可重用的。

为了让事情变得更简单，您可以使用函数特征库，它将能够从您收到的函数中提取参数的类型和数量。

那么用户代码还剩下什么呢？这很简单，在这种情况下我就是这么说的。您的接口应该提供function_t，它可以从任何函数指针构造（只要它符合您在那里实现的要求），以及一个要注册的函数通过提供名称来在您的系统中添加任何此类 function_t：

// user code: registration of a new function
void print_single_int( int );
lib::function_t f( &print_single_int );
lib::register( "print_single_int", f );

必须为要添加到系统中的每个函数键入这两行。当然，您可能会认为解决方案的复杂性并不能解决问题，因此会选择手动实现，因为用户代码只是创建手动编码的函数库派生，该派生是手动实现的处理参数向量并调用函数...如果您想在脚本语言中实现很少的操作，则可能不值得付出额外的努力使其通用。