c++ - C++ 中的运行时接口(interface)和对象组合

Question

我正在为 C++ 中基于接口(interface)的运行时对象组合寻找一种简单、轻量级的解决方案。我希望能够指定实现它们的接口(interface)(方法声明)和对象(可通过工厂模式创建)。在运行时，我想要机制来实例化这些对象并基于接口(interface)连接器将它们互连。运行时的方法调用应该保持相当便宜，即每次调用只需要多几条指令，与仿函数模式相当。

整个事情需要独立于平台(至少 MS Windows 和 Linux)。并且该解决方案需要自由许可，例如开源 LGPL 或(甚至更好的)BSD 或其他东西，尤其是允许使用商业产品。

我不想要的是繁重的事情，例如网络、进程间通信、额外的编译器步骤(尽管一次性代码生成是可以的)或对一些繁重的库(如 Qt)的依赖。

具体的场景是:我在一个比较大的软件里面有这样一个机制，但是这个机制实现的不是很好。接口(interface)由 Dll 导出的基类实现。这些 Dll 还根据手写的类 ID 导出工厂函数以实例化实现对象。

在我现在开始自己重新设计和实现更好的东西之前，我想知道是否有更好的东西。

编辑:该解决方案还需要支持多线程环境。此外，由于一切都将在同一进程内发生，因此我不需要任何类型的数据序列化机制。

编辑:我知道这种机制是如何工作的，而且我知道几本教学书籍包含相应的示例。我不想自己写。我的问题的目的是:是否有某种“行业标准”库？这是一个小问题(在单个进程内)，我实际上只是在寻找一个小的解决方案。

编辑: 我得到了添加我真正想做的事情的伪代码示例的建议。所以这里是:

我想在某个地方定义接口(interface)。我不在乎它是 C-Headers 还是某种语言和代码生成。

class interface1 {
public:
    virtual void do_stuff(void) = 0;
};

class interface2 {
public:
    virtual void do_more_stuff(void) = 0;
};

然后我想提供(多个)实现。这些甚至可以放在基于 Dll 的插件中。特别是，这两个类可能在两个不同的 Dll 中实现，在编译时彼此不认识。

class A : public interface1 {
public:
    virtual void do_stuff(void) {
        // I even need to call further interfaces here
        // This call should, however, not require anything heavy, like data serialization or something.
        this->con->do_more_stuff();
    }
    // Interface connectors of some kind. Here I use something like a template
    some_connector<interface2> con;
};

class B : public interface2 {
public:
    virtual void do_more_stuff() {
        // finally doing some stuff
    }
};

最后，我可能会应用我希望能够在运行时编写我的应用程序逻辑的主代码(例如，基于用户输入):

void main(void) {
    // first I create my objects through a factory
    some_object a = some_factory::create(some_guid<A>);
    some_object b = some_factory::create(some_guid<B>);

    // Then I want to connect the interface-connector 'con' of object 'a' to the instance of object 'b'
    some_thing::connect(a, some_guid<A::con>, b);

    // finally I want to call an interface-method.
    interface1 *ia = a.some_cast<interface1>();
    ia->do_stuff();
}

我完全有能力自己编写这样的解决方案(包括所有陷阱)。我正在寻找的是一个由广泛的用户群使用和维护的解决方案(例如库)。

Answer 1

虽然没有广泛使用，但几年前我编写了一个库来执行此操作。

你可以在GitHub上看到它zen-core library , 它也可以在 Google Code 上找到

GitHub 版本仅包含核心库，真正满足您的所有需求。 Google Code 版本包含许多额外的库，主要用于游戏开发，但它确实提供了很多关于如何使用它的很好的示例。

该实现的灵感来自 Eclipse 的插件系统，它使用指示可用插件列表的 plugin.xml 文件和指示您要加载哪些插件的 config.xml 文件。我还想更改它，使其不依赖于 libxml2，并允许您使用其他方法指定插件。

由于一些黑客，文档已被销毁，但如果您认为这会有用，那么我可以编写足够的文档来帮助您入门。