c++ - 在 C++ 中反射(reflect)一个类的继承树？

Question

假设我在 C++ 中有以下类，我想检查它们的继承:

车辆

Motorcar 是 Vehicle
Aircraft 是 Vehicle

Biplane 是 Aircraft 是 Vehicle
Helicopter 是 Aircraft 是 Vehicle。

我想编写一个方法 getClassLineage() 来执行以下操作:

Biplane b;
cout << b.getClassLineage() << endl; // prints "Vehicle--Aircraft--Biplane"

Helicopter h;
cout << h.getClassLineage() << endl; // prints "Vehicle--Aircraft--Helicopter"

Motorcar m;
cout << m.getClassLineage() << endl; // prints "Vehicle--Motorcar"

似乎应该有一种简单的递归方法来做到这一点，只需在父类(super class)中编写一次，而无需在每个派生类中复制一个本质上相同的方法。

假设我们愿意声明(伪代码)Helicopter.className = "Helicopter" 并且 typedef Aircraft baseclass在每个派生类中，但尽量避免复制和粘贴 getClassLineage()。

有没有优雅的写法？

(感谢您的想法!)

Answer 1

解决方案1

如果您对修饰名称没问题，那么您可以编写一个免费函数模板:

struct Vehicle {};
struct Aircraft : Vehicle { typedef Vehicle super; };
struct Helicopter : Aircraft { typedef Aircraft super; };
 
template<typename T>
string getClassLineage()
{
   static string lineage = string(typeid(T).name()) +" - " + getClassLineage<typename T::super>();
   return lineage;
}
template<>
string getClassLineage<Vehicle>()
{
   static string lineage = string(typeid(Vehicle).name());
   return lineage;
}
 
int main() {
        cout << getClassLineage<Helicopter>() << endl;
        return 0;
}

输出(修饰名):

10Helicopter - 8Aircraft - 7Vehicle

参见ideone:http://www.ideone.com/5PoJ0

如果你愿意，你可以去掉装饰。但这将是特定于编译器的! Here是利用remove_decoration函数去掉装饰的版本，输出变成:

Helicopter - Aircraft - Vehicle

顺便说一下，正如我所说，remove_decoration 函数的实现是特定于编译器的；此外，这可以用更正确的方式编写，因为我不知道 GCC 考虑的所有情况，而 mangling类名。但我希望您了解基本概念。

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解决方案2

如果您可以在每个派生类中重新定义函数，那么这里有一个简单的解决方案:

struct Vehicle 
{ 
   string getClassLineage() const { return "Vehicle"; } 
};
struct Aircraft : Vehicle 
{ 
   string getClassLineage() const { return Vehicle::getClassLineage()+" - Aircraft"; } 
};
struct Helicopter : Aircraft 
{ 
   string getClassLineage() const { return Aircraft::getClassLineage()+" - Helicopter "; } 
};
 
int main() {
        Helicopter heli;
        cout << heli.getClassLineage() << endl;
        return 0;
}

输出:

Vehicle - Aircraft - Helicopter

查看 ideone 的输出:http://www.ideone.com/Z0Tws