static_reflect
This is a fully compiling time static reflection lightweight framework for C++.
It provides a very rich compile-time reflection function.
Below is a demo of all APIs.
environment
gcc10.3.0 & -std=c++20
For constexpr object
#include"static_reflect.h"
#include<cstdio>
using namespace std;
struct Node
{
constexpr Node(){}
constexpr Node(int x,float y):x{x},y{y}{} //不过构造函数还是得保持public...
private:
int x=3;
float y=2;
constexpr int add(int dx,float dy)
{
return x+dx+y+dy;
}
constexpr int mul(float dx)
{
return x*dx*y;
}
public:
static consteval auto get_config() //注册反射所需的meta data
{
/*
return Reflection<Node>::reflect(
make_pair(&Node::x,"x"_ss),
make_pair(&Node::y,"y"_ss),
make_pair(&Node::add,"add"_ss),
make_pair(&Node::mul,"mul"_ss)
);
*/
return Reflection<Node>::regist_class(
Reflection<Node>::regist_field(
make_pair(&Node::x,"x"_ss),
make_pair(&Node::y,"y"_ss)
),
Reflection<Node>::regist_method(
make_pair(&Node::add,"add"_ss),
make_pair(&Node::mul,"mul"_ss)
)
);
}
};
int main()
{
constexpr auto refl_info=static_reflect(Node); //得到类的反射信息
constexpr auto methods=refl_info.get_methods(); //得到类的所有方法的tuple
constexpr auto method=methods.get_method("add"_ss); //得到名称为"add"的方法
constexpr auto fields=refl_info.get_fields(); //得到类的所有属性的tuple
constexpr auto field=fields.get_field("x"_ss); //得到名称为"x"的方法
constexpr auto node=refl_info.get_instance(2,3.f); //实例化一个对象,调用对应的构造函数
constexpr auto method_name=method.get_name(); //获取方法名称
constexpr auto method_type=method.get_type_name(); //获取方法类型名称
constexpr auto method_type_id=method.get_type_id(); //获取方法类型名称的哈希值
constexpr auto method_value=method.constexpr_invoke(node,2,3.f); //调用方法
constexpr auto args_types=method.get_args_type_name(); //得到该方法的参数类型名称列表
constexpr auto return_type=method.get_return_type_name(); //得到该方法的返回值类型名称
constexpr auto field_name=field.get_name(); //得到该属性的名称
constexpr auto field_type=field.get_type_name(); //得到该属性的类型名称
constexpr auto value=field.get_value(node); //得到该属性的值
//field.set_value(node,2333); //设置该属性的值,constexpr对象不可用.
static_assert(std::is_same<decltype(refl_info.type()),Node>::value);
static_assert(refl_info.get_name()=="Node");
static_assert(methods.size()==2); //成员函数的数量
static_assert(fields.size()==2); //成员变量的数量
static_assert(std::is_same<decltype(method.return_type()),int>::value); //得到成员函数的返回值类型(非字符串)
static_assert(std::is_same<decltype(method.arg_type<0>()),int>::value); //得到成员函数第0个参数类型
static_assert(std::is_same<decltype(method.arg_type<1>()),float>::value); //得到成员函数第1个参数类型
static_assert(args_types.size()==2); //该成员函数参数个数
static_assert(method.constexpr_invoke(node,2,3.f)==10); //调用构造函数构造编译期静态对象
static_assert(method_name=="add");
static_assert(method_type=="int (Node::*)(int, float)");
static_assert(method_type_id==4425629840105553482ll);
static_assert(method_value==10);
static_assert(args_types[0]=="int");
static_assert(args_types[1]=="float");
static_assert(return_type=="int");
static_assert(std::is_same<decltype(field.type()),int>::value);
static_assert(field_name=="x");
static_assert(field_type=="int");
static_assert(value==2);
}
For non-const object
Most functions can still be used at compile time(obviously constexpr_invoke can't be used)
int main()
{
constexpr auto refl_info=static_reflect(Node); //得到类的反射信息
constexpr auto fields=refl_info.get_fields(); //得到类的所有属性的tuple
constexpr auto field=fields.get_field("x"_ss); //得到名称为"x"的方法
constexpr auto methods=refl_info.get_methods(); //得到类的所有方法的tuple
constexpr auto method=methods.get_method("add"_ss); //得到名称为"add"的方法
Node node=refl_info.get_instance(2,3.f); //实例化一个对象,调用对应的构造函数
volatile int x=2333;
field.set_value(node,x); //修改值
printf("%d,",field.get_value(node)); //得到值
printf("%d\n",method.invoke(node,2,3.f));
constexpr auto args_types=method.get_args_type_name(); //得到该方法的参数类型名称列表
constexpr auto return_type=method.get_return_type_name(); //得到该方法的返回值类型名称
static_assert(std::is_same<decltype(method.return_type()),int>::value); //得到成员函数的返回值类型(非字符串)
static_assert(std::is_same<decltype(method.arg_type<0>()),int>::value); //得到成员函数第0个参数类型
static_assert(std::is_same<decltype(method.arg_type<1>()),float>::value); //得到成员函数第1个参数类型
static_assert(args_types.size()==2); //该成员函数参数个数
static_assert(method.get_name()=="add");
static_assert(method.get_type_name()=="int (Node::*)(int, float)");
static_assert(method.get_type_id()==4425629840105553482ll);
static_assert(args_types[0]=="int");
static_assert(args_types[1]=="float");
static_assert(return_type=="int");
}
Traverse
Traverse methods and fields
#include"static_reflect.h"
#include<iostream>
using namespace std;
struct Node
{
constexpr Node(){}
constexpr Node(int x,float y):x{x},y{y}{} //不过构造函数还是得保持public...
private:
int x=3;
float y=2;
constexpr int add(int dx,float dy)
{
return x+dx+y+dy;
}
constexpr int mul(float dx)
{
return x*dx*y;
}
public:
static consteval auto get_config() //注册反射所需的meta data
{
/*
return Reflection<Node>::reflect(
make_pair(&Node::x,"x"_ss),
make_pair(&Node::y,"y"_ss),
make_pair(&Node::add,"add"_ss),
make_pair(&Node::mul,"mul"_ss)
);
*/
return Reflection<Node>::regist_class(
Reflection<Node>::regist_field(
make_pair(&Node::x,"x"_ss),
make_pair(&Node::y,"y"_ss)
),
Reflection<Node>::regist_method(
make_pair(&Node::add,"add"_ss),
make_pair(&Node::mul,"mul"_ss)
)
);
}
};
template<std::size_t index=0>
inline constexpr void for_each_element(auto&&methods,auto&&callback)
{
if constexpr(index<std::tuple_size<decltype(methods.metadata)>::value)
{
callback(index,std::get<index>(methods.metadata));
for_each_element<index+1>(methods,callback);
}
}
int main()
{
constexpr auto refl_info=static_reflect(Node);
constexpr auto methods=refl_info.get_methods();
constexpr auto fields=refl_info.get_fields();
constexpr auto node=refl_info.get_instance(2,3.f);
methods.for_each(
[](auto&&index,auto method){
printf("method name:%-5s type name:%-20s\n",method.get_name().data(),method.get_type_name().data());
}
);
fields.for_each(
[=](auto&&index,auto field){
if constexpr(std::is_same_v<decltype(field.type()),int>)
printf("field name:%-2s type name:%-5s value:%-2d\n",field.get_name().data(),field.get_type_name().data(),field.get_value(node));
if constexpr(std::is_same_v<decltype(field.type()),float>)
printf("field name:%-2s type name:%-5s value:%-2.1f\n",field.get_name().data(),field.get_type_name().data(),field.get_value(node));
}
);
}
