c++ - 双接口(interface)规范

Question

为了确保我维护 ABI，我使用具有显式 vtable 的类。

在 myinterface/import.h 中

class MyInterface
    {
    public:
        void doStuff()
            {m_vt->doStuff(this);}

        class Vtable
            {
            friend class MyInterface;
            public:
                bool init(void* module);
                size_t abiVersionTagGet() const
                     {return abi_version_tag;}

            private:
                typedef void (*DoStuffFunc)(MyInterface* obj);
                size_t abi_version_tag;
                DoStuffFunc doStuff;
            //etc
            };
    private:
         Vtable* m_vt;
    };

vtable里面的函数指针指的是一个导出函数的动态库

在 myinterface/export.h 中:

 class MyInterface;

 extern "C"
     {
     void EXPORT MyInterface_1doStuff(MyInterface* object);
     }

在 myinterfaceimpl.cpp(或者它的名字)

 #include "myinterface/export.h"

 void MyInterface_1doStuff(MyInterface* object)
      {
      MyInterfaceImpl* _this=(MyInterfaceImpl*)object;
      // ...
      }

现在我有 2 个包含文件要为每个接口(interface)维护。我如何才能更轻松地维护这种结构。

编辑:下面的 Pimpl“解决方案”没有解决问题，因为它还依赖于自动 vtable。

Answer 1

按照评论中的要求，这里有一个使用宏到一半的例子；

在我开始之前，缺点:

• 与任何预处理器 hack 一样，它很丑陋；
• 我使用过 GCC 的 swallow-the-comma 扩展；
• 这不会自动找出装饰函数调用(尤其是因为这将取决于编译器)；
• 这可能不会很好地与您的 IDE 的智能感知一起使用，并且会使开发人员更难找到函数原型(prototype)(除非您在分发之前使用 gcc -E 预先扩展 header 。如果如果你这样做，你应该修改循环宏以包含尾随换行符)。

那么让我们从丑陋的开始。将它隐藏在标题中(我尝试使用可以在其他地方重用的函数)；

#define EXPAND(a) a
#define ARGS_COUNT__(\
_96,_95,_94,_93,_92,_91,_90,_89,_88,_87,_86,_85,_84,_83,_82,_81,\
_80,_79,_78,_77,_76,_75,_74,_73,_72,_71,_70,_69,_68,_67,_66,_65,\
_64,_63,_62,_61,_60,_59,_58,_57,_56,_55,_54,_53,_52,_51,_50,_49,\
_48,_47,_46,_45,_44,_43,_42,_41,_40,_39,_38,_37,_36,_35,_34,_33,\
_32,_31,_30,_29,_28,_27,_26,_25,_24,_23,_22,_21,_20,_19,_18,_17,\
_16,_15,_14,_13,_12,_11,_10, _9, _8, _7, _6, _5, _4, _3, _2, _1,\
N,...) N
#define ARGS_COUNT_(...) ARGS_COUNT__(__VA_ARGS__,\
96,95,94,93,92,91,90,89,88,87,86,85,84,83,82,81,\
80,79,78,77,76,75,74,73,72,71,70,69,68,67,66,65,\
64,63,62,61,60,59,58,57,56,55,54,53,52,51,50,49,\
48,47,46,45,44,43,42,41,40,39,38,37,36,35,34,33,\
32,31,30,29,28,27,26,25,24,23,22,21,20,19,18,17,\
16,15,14,13,12,11,10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1)
#define ARGS_HEAD(a,...) a
#define ARGS_TAIL(a,...) (__VA_ARGS__)

#define FOREACH(macro,list) FOREACH_(ARGS_COUNT_ list,macro,list)
#define FOREACH_(n,macro,list) FOREACH__(n,macro,list)
#define FOREACH__(n,macro,list) FOREACH_##n(macro,list)
#define FOREACH_1(macro,list) EXPAND(macro EXPAND list)
#define FOREACH_2(macro,list) EXPAND(macro ARGS_HEAD list) FOREACH_1(macro,ARGS_TAIL list)
#define FOREACH_3(macro,list) EXPAND(macro ARGS_HEAD list) FOREACH_2(macro,ARGS_TAIL list)
#define FOREACH_4(macro,list) EXPAND(macro ARGS_HEAD list) FOREACH_3(macro,ARGS_TAIL list)
#define FOREACH_5(macro,list) EXPAND(macro ARGS_HEAD list) FOREACH_4(macro,ARGS_TAIL list)
#define FOREACH_6(macro,list) EXPAND(macro ARGS_HEAD list) FOREACH_5(macro,ARGS_TAIL list)
#define FOREACH_7(macro,list) EXPAND(macro ARGS_HEAD list) FOREACH_6(macro,ARGS_TAIL list)
#define FOREACH_8(macro,list) EXPAND(macro ARGS_HEAD list) FOREACH_7(macro,ARGS_TAIL list)
#define FOREACH_9(macro,list) EXPAND(macro ARGS_HEAD list) FOREACH_8(macro,ARGS_TAIL list)
#define FOREACH_10(macro,list) EXPAND(macro ARGS_HEAD list) FOREACH_9(macro,ARGS_TAIL list)
#define FOREACH_11(macro,list) EXPAND(macro ARGS_HEAD list) FOREACH_10(macro,ARGS_TAIL list)
#define FOREACH_12(macro,list) EXPAND(macro ARGS_HEAD list) FOREACH_11(macro,ARGS_TAIL list)
#define FOREACH_13(macro,list) EXPAND(macro ARGS_HEAD list) FOREACH_12(macro,ARGS_TAIL list)
#define FOREACH_14(macro,list) EXPAND(macro ARGS_HEAD list) FOREACH_13(macro,ARGS_TAIL list)
#define FOREACH_15(macro,list) EXPAND(macro ARGS_HEAD list) FOREACH_14(macro,ARGS_TAIL list)
#define FOREACH_16(macro,list) EXPAND(macro ARGS_HEAD list) FOREACH_15(macro,ARGS_TAIL list)
#define FOREACH_17(macro,list) EXPAND(macro ARGS_HEAD list) FOREACH_16(macro,ARGS_TAIL list)
#define FOREACH_18(macro,list) EXPAND(macro ARGS_HEAD list) FOREACH_17(macro,ARGS_TAIL list)
#define FOREACH_19(macro,list) EXPAND(macro ARGS_HEAD list) FOREACH_18(macro,ARGS_TAIL list)
#define FOREACH_20(macro,list) EXPAND(macro ARGS_HEAD list) FOREACH_19(macro,ARGS_TAIL list)
#define FOREACH_21(macro,list) EXPAND(macro ARGS_HEAD list) FOREACH_20(macro,ARGS_TAIL list)
#define FOREACH_22(macro,list) EXPAND(macro ARGS_HEAD list) FOREACH_21(macro,ARGS_TAIL list)
#define FOREACH_23(macro,list) EXPAND(macro ARGS_HEAD list) FOREACH_22(macro,ARGS_TAIL list)
#define FOREACH_24(macro,list) EXPAND(macro ARGS_HEAD list) FOREACH_23(macro,ARGS_TAIL list)
// etc. You need to repeat this up to the maximum number of loops you will need.
// maybe somebody can find a way to split the list in half, in which case
// the number of these would be dramatically reduced (n -> log_2(n))

那是什么？好吧，ARGS_COUNT_ 就像名字所暗示的那样；它计算你给它多少个参数。这是由 FOREACH 函数使用的，它的用法如下:

#define MY_MACRO(a,b,c) int t##a = b + c;
FOREACH( MY_MACRO, ((1,2,3),(4,5,6)) )

(注意参数周围的所有括号)。这将产生:

int t1 = 2 + 3;
int t4 = 5 + 6;

很酷。

所以让我们将它用于您正在做的事情。首先，我们将列出重要的部分:(这应该放在一个标题中，该标题包含在您的两个标题中)

// return type, function name, function parameters, parameter pass-through
#define MY_FUNCTIONS ( \
  (void, doStuff, _1doStuff, (), ()), \
  (int, someOtherFunction, _1someOtherFunction, (int a, float b), (a,b)) \
)

我们需要重复带类型和不带类型的参数，这有点难看，但我想不出一个整洁的替代方案。

现在循环:

class MyInterface {
public:
#define ADD_THIS(...) (this,##__VA_ARGS__)
#define MY_PASSTHROUGH(ret,name,fancy,args,pass) ret name args{m_vt->name ADD_THIS pass;}
    FOREACH(MY_PASSTHROUGH,MY_FUNCTIONS)

    class Vtable {
        // ...
    private:
        size_t abi_version_tag;
#define ADD_THIS_P(...) (MyInterface*,##__VA_ARGS__)
#define MY_FUNCDEF(ret,name,fancy,args,pass) typedef ret (*name##Func)ADD_THIS_P args; name##Func name;
        FOREACH(MY_FUNCDEF,MY_FUNCTIONS)
    };
private:
     Vtable* m_vt;
};

在另一个标题中:

class MyInterface;
extern "C" {
#define ADD_THIS_P(...) (MyInterface*,##__VA_ARGS__)
#define MY_CFUNC(ret,name,fancy,args,pass) ret EXPORT MyInterface##fancy ADD_THIS_P args;
    FOREACH(MY_CFUNC,MY_FUNCTIONS)
}