Reflexión en C++

Este artículo discutirá Reflexiones, propósito e implementación en C++. Analizaremos más a fondo los pros y los contras del uso de reflejos.

Reflexión en C++

Reflection es un mecanismo de programación que le permite escribir código genérico que funciona con cualquier tipo de objeto. Ayuda a detectar el formato de los objetos de clase en tiempo de ejecución e invocar sus métodos o acceder a sus datos.

Los reflejos son útiles para facturar métodos remotos donde se devuelve un descriptor para esa clase (que contiene información sobre la clase, las variables y los métodos). Estos descriptores simplifican la llamada a métodos de instancia y el acceso a sus variables.

Reflection se implementó en C++ más tarde mediante RTTI; sin embargo, solo tiene algunas restricciones.

A continuación se muestra el fragmento de código que muestra la sintaxis de Reflection.

class demo {
 public:
  int a;
  char* p;
  double d;

 protected:
  long my_array[10];
  int** p1;

 public:
  RTTI_DESCRIBE_STRUCT((RTTI_FIELD(a, RTTI_FLD_PUBLIC),
                        RTTI_PTR(p, RTTI_FLD_PUBLIC),
                        RTTI_FIELD(d, RTTI_FLD_PUBLIC),
                        RTTI_ARRAY(my_array, RTTI_FLD_PROTECTED),
                        RTTI_PTR_TO_PTR(p1, RTTI_FLD_PROTECTED)));
};

La sintaxis de reflexión anterior describe un descriptor de clase usando varias banderas. Como puede verse, se emplean dos tipos de macros.

RTTI DESCRIBE STRUCT - Esto ayuda a definir los componentes de la clase. Se especifica en la declaración de la clase.

Las siguientes macros se pueden utilizar para describir una clase.

1. RTTI_FIELD: este campo especifica si el escalar o la estructura es un escalar o una estructura.
2. RTTI_PTR - Este campo describe el puntero al escalar o estructura mencionada.
3. RTTI_PTR_PTR - La macro PTR TO PTR es un puntero doble a la macro RTTI_FIELD.
4. RTTI_ARRAY: esta macro crea matrices unidimensionales escalares, de clase o de estructura.

El segundo parámetro de la clase solicita indicadores o calificadores para esos campos. Algunas de las banderas utilizadas en las macros anteriores se enumeran a continuación.

1. RTTI_FLD_INSTANCIA
2. RTTI_FLD_STATIC
3. RTTI_FLD_CONST
4. RTTI_FLD_PÚBLICO
5. RTTI_FLD_PROTEGIDO
6. RTTI_FLD_PRIVATE
7. RTTI_FLD_VIRTUAL
8. RTTI_FLD_VOLÁTIL
9. RTTI_FLD_TRANSIENT

Cómo funcionan los reflejos en C++

Cuando se utiliza la reflexión en C++, se puede determinar rápidamente si la expresión utilizada en la aplicación es válida o no. Además, ayuda aún más a determinar si el objeto contiene la variable/método miembro indicado o no.

La API de reflexión recopila toda la información mientras se ejecuta el programa y crea un descriptor de clase que contiene toda la información sobre las variables y los métodos miembros de la clase.

El compilador usa este descriptor de clase para determinar si las variables y los métodos pertenecen a esa clase específica y si la expresión dada es legítima.

Hay varios métodos en C++ para determinar el formato de un objeto durante el tiempo de ejecución, incluidos:

1. Examine los datos de depuración.
2. Usar preprocesadores personalizados que analizan las fuentes de C++ para generar descriptores de clase.
3. El programador tiene que hacerlo manualmente.

Pros y contras de la reflexión

1. Extracción de información de depuración: con la API de reflexión, se vuelve más fácil extraer toda la información relevante sobre los tipos de objetos utilizados en la aplicación. Al utilizar esta funcionalidad, se debe tener cuidado de no modificar la aplicación.
2. No se necesitan pasos adicionales: cuando se emplean funciones de reflexión para obtener información sobre el tipo de formato del objeto, no se requieren procedimientos adicionales para producir información de tipo de tiempo de ejecución.
3. Generación de código eficiente: la API Reflection de una aplicación ayuda a generar código eficiente para los métodos de reflexión.
4. Acceso a variables y métodos de instancia: utilizando el descriptor devuelto por la API reflection en una clase, se puede acceder fácilmente a las variables de clase y activar los métodos de instancia de clase.

Un reflejo es una herramienta útil para determinar el tipo de un objeto durante el tiempo de ejecución. Esta información es útil para actividades como una invocación, depuración, métodos remotos, serialización, etc.

Esto también es útil para encontrar un elemento en una aplicación por su nombre o si necesita iterar sobre todos los componentes.