c++ - 如何做一个运行时子类化系统

Question

我正在做一个可以在运行时定义的子类化系统。我有一个转发表方法的子类 (std::map)，如果表中没有可用的方法，则使用父类(super class)方法。

例子(函数参数和返回类型不是问题，我只是简化了一下):

class Superclass {
public:
    virtual void doSomething();
};

class Superclass_subclass : public Superclass {
public:
    std::map< std::string,std::function<void (Superclass_subclass*)> > table;

    int doSomething(int a, int b) {
        if( table.count("doSomething") == 0 ) return Superclass::doSomething(a,b);
        return table.at("doSomething")(this,a,b);
    }
};

现在我正在研究宏以简化创建 _subclass 类的过程。现在我得到了以下宏:

#define runtime_subclass_begin(Superclass) //...
#define runtime_subclass_method(Superclass,rtype,method,args_def,args_call) //...
#define runtime_subclass_end
#define GROUP(...) __VA_ARGS__


runtime_subclass_begin(Superclass)
runtime_subclass_method(Superclass,int,doSomething,GROUP(int a,int b),GROUP(a,b))
runtime_subclass_end

它对我来说效果很好，除了我必须重复参数，一次是类型(int a, int b)，一次是调用底层函数(a ,b).我想知道是否有更好的方法来做到这一点。

Answer 1

如果您想要删除声明中参数名称的冗余(与它们的类型一起出现在声明列表中，一次作为名称出现在调用列表中)，您可以通过提供名称和类型作为两个单独的列表，并使用适当的双参数映射宏将它们压缩在一起。

假设以上是准确的，看起来实际参数名称也不太重要，因此您可以通过预定义虚拟名称列表并将其保留在声明的可见部分之外来进一步简化您的声明:

#define NARGS(...) NARGS_(__VA_ARGS__, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0)
#define NARGS_(_10, _9, _8, _7, _6, _5, _4, _3, _2, _1, N, ...) N

#define CAT(A, B) CAT_(A, B)
#define CAT_(A, B) A##B
#define ID(...) __VA_ARGS__
#define APPEND(L, E) ID(L),E
#define FIRST(A, ...) A
#define REST(A, ...) __VA_ARGS__

#define ZIP(F, L1, L2) CAT(ZIP_, ID(NARGS L1))(F, L1, L2)

#define ZIP_4(F, L1, L2) F(ID(FIRST L1), ID(FIRST L2)), ZIP_3(F, (ID(REST L1)), (ID(REST L2)))
#define ZIP_3(F, L1, L2) F(ID(FIRST L1), ID(FIRST L2)), ZIP_2(F, (ID(REST L1)), (ID(REST L2)))
#define ZIP_2(F, L1, L2) F(ID(FIRST L1), ID(FIRST L2)), ZIP_1(F, (ID(REST L1)), (ID(REST L2)))
#define ZIP_1(F, L1, L2) F(ID(FIRST L1), ID(FIRST L2))
#define ZIP_0(F, L1, L2)


#define GENSYMS (_0, _1, _2, _3, _4, _5, _6, _7, _8, _9)

#define runtime_subclass_method(Superclass,rtype,method,args) \
    rtype method(ZIP(EMIT_DECL, args, GENSYMS)) { \
        if( table.count(#method) == 0 ) return Superclass::method(ZIP(EMIT_CALL, args, GENSYMS)); \
        return table.at(#method)(this, ID(ZIP(EMIT_CALL, args, GENSYMS))); \
    }
#define EMIT_DECL(T, N) T N
#define EMIT_CALL(T, N) N


runtime_subclass_method(Superclass,int,doSomething,(int,int))

这个例子的大部分是实用的东西(比如CAT)。扩展 ZIP、NARGS 和 GENSYMS 以接受更多参数(四个对于实用来说有点小)应该是微不足道的。

方法声明只接受参数类型列表，将它们与声明的预定义列表中的名称压缩在一起，然后将长度与名称压缩以生成调用列表。