[C++] 根据字符串自动构造对应类_c++ 根据字符串创建类

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问题的起因是，我在做一个demo，有一个对象基类，以及一堆派生出的子对象，比如球体、立方体之类的对象。还有一个对象管理类，用于存储场景中的所有对象。那么在初始化的时候，代码是这么写的：
class ObjectInfo
private:
	vector<Object*> vecObjs;
public:
	void Init()
		vector<string> name =
			"Sphere",
			"Cube",
			"Cube",
			"Cone",
		for (int i = 0; i < name.size(); i++)
			Object* obj = nullptr;
			if (name[i] == "Sphere")
				obj = new Sphere();
			else if (name[i] == "Cube")
				obj = new Cube();
			else if (name[i] == "Cone")
				obj = new Cone();
			if (obj)
				vecObjs.push_back(obj);
			// ....
        虽然是不会有什么问题，但感觉这么写真的很蠢。所以开始研究自动做这件事的方法，也就是说，只要调一次Create(）即可，不需要像上面这样写一长串的if / else，否则代码会比较难维护。 
        现在，问题可以简化为，给定一个字符串，自动构造出对应的对象。 
        C++目前已经支持了RTTI技术，在已有一个类的实例的时候，可以获取类的名字（字符串形式的）。但这点似乎并不能派上用场，因为我们需要在得到实例之前去做从字符串到类的解析。据我所知，大部分C++框架都会定义很多宏，来完成代码生成的过程，所以在使用这些框架的时候，每次定义一个类，都要加一堆奇奇怪怪的大写字符。我用过的包含MFC,Qt和Unreal，但具体实现细节，我还没有深究过。 
        依照代码生成的思路，我以一个C++弱鸡的角度，思考如果我自己去做这么一个自动生成器，应该怎么实现。（也就是我的做法大概率不是非常好的，如果希望实际使用的话，最好借鉴一些成熟的解决方案） 
        首先，要给每个类定义一个函数，比如对于类Sphere，应该有这么一个Create函数(当然，我们所有的讨论是基于类有继承关系，以下例子中类Sphere继承自Object)： 
Object* Create()
    return new Sphere();
        这个函数也就是某个自动生成器最终调用的一个函数。首先它应该不能是类A成员函数，因为此时类A还没有实例化，是访问不到的。 
        为了根据字符串找到这个函数，我想到的是，可以存在一个字符串到函数的map里，它大概长这么个样子： 
map<string, function<Object*()>> 
        也就是说，我们在定义一个类后，还需要完成如下的操作： 
        (1) 生成一个对应的 Create（）函数。 
        (2) 把这个函数加入到map里。 
        如果让宏来完成,那么Create函数的生成就是这样的： 
#define CREATE(class_name) \
	Object* Create() { return new class_name();};\ 
        根据以上思路，又引入了一个单例的Helper类（可以理解为Factory)来封装一些东西，最终第一版是这样的： 
#include <map>
#include <string>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <functional>
using namespace std;
class Object;
#define REGISTER(class_name) \
	Helper::Inst()->Push(#class_name,[]()->Object* \
	{ return new class_name;});\
class Helper
private:
	map<string, function<Object*()>> mapStr2Func;
	static Helper* helper;
	Helper() {}
public:
	static Helper* Inst()
		if (!helper)
			helper = new Helper();
		return helper;
	Object* CreateObject(string name)
		if (mapStr2Func.find(name) != mapStr2Func.end())
			return mapStr2Func[name]();
		return nullptr;
	void Push(string name, function<Object*()> func) { mapStr2Func[name] = func; }
class Object
public:
	virtual void Print() = 0;
	const char* GetClassName()
		return typeid(*this).name();
class Sphere : public Object
	void Print() override { cout << GetClassName() << endl; }
class Cube : public Object
	void Print() override { cout << GetClassName() << endl; }
class Cone : public Object
	void Print() override { cout << GetClassName() << endl; }
class ObjectInfo
private:
	vector<Object*> vecObjs;
public:
	void Init()
		vector<string> name =
			"Sphere",
			"Cube",
			"Cube",
			"Cone",
		for (int i = 0; i < name.size(); i++)
			Object* obj = Helper::Inst()->CreateObject(name[i]);
			if (obj)
				vecObjs.push_back(obj);
				obj->Print();
Helper* Helper::helper = nullptr;
int main()
	REGISTER(Sphere)
	REGISTER(Cube)
	REGISTER(Cone)
	ObjectInfo obj;
	obj.Init();
	system("pause");
        以上代码最终打印的结果为： 
       但这个代码有一处我非常不满意的地方，这个REGISTER宏只能放在函数体里，比如这里的main里，而我希望的是能够放在类声明的旁边。因为自动生成的代码包含了把函数放入map的过程，而这样的操作在全局空间中是不允许的，我们最多只能在全局空间写一些变量的声明加初始化，比如： 
int x = 0; 
       但无法做： 
int x ;
x = 0; // forbidden! 
       纠结这个宏所在位置的原因在于：类的声明和宏放在一起易于维护。 
       就我个人经验而言，如果项目中有这么一个类Base,我想继承它做一个新的功能类，那么我一定会先参照它已有的另一个子类的代码，看它是如何写的，或者更直接的，我会把它复制过来，把不必要的东西删掉，留下必要的。如果宏和类的声明放在一起，那么这个东西我是不会落下的，照葫芦画瓢改一遍都不会出错。但作为新手而言，我肯定很难想到，我要到另外一个看起来毫不相干的类里，添加一句宏。 
       作为改进，为了让以上操作(map的insert操作)，能顺利在全局空间执行，我又构造了一个类Generator，利用它的构造过程偷偷完成了这一过程，也就是我可以在全局空间写： 
Generator* generator = new Generator(); 
        然后把那一堆逻辑放在Generator的构造函数里。反正以上行为就是穿了个马甲。 
        在头文件中定义变量其实是不符合规范的，为了稳妥可以把这个宏挪到对应的实现文件里，但出于个人强迫症，我希望只在头文件声明就足以。我用的vs 2017竟然可以编译过，但不确定其它编译器是否可行。（难道这是msvc编译器的特性？） 
        最终的代码如下: 
reflect.h 
#pragma once
class Object;
#include <map>
using namespace std;
#define REGISTER(class_name) \
	 class class_name##Generator : public Generator{\
	 public:class_name##Generator() { \
		Helper::Inst()->Push(#class_name, this);}\
		Object* Create() {return new class_name();}};\
	  class_name##Generator* class_name##Inst = new class_name##Generator();
class Generator
public:
	virtual Object* Create() = 0;
class Helper
private:
	map<string, Generator*> mapStr2Generator;
	static Helper* helper;
	Helper() {}
public:
	static Helper* Inst()
		if (!helper)
			helper = new Helper();
		return helper;
	Object* CreateObject(string name)
		if (mapStr2Generator.find(name) != mapStr2Generator.end())
			return mapStr2Generator[name]->Create();
		return nullptr;
	void Push(string name, Generator* generator) { mapStr2Generator[name] = generator; }
test.h 
#pragma once
#include <string>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <functional>
#include "reflect.h"
class Object
public:
	virtual void Print() = 0;
	const char* GetClassName()
		return typeid(*this).name();
class Sphere : public Object
	void Print() override { cout << GetClassName() << endl; }
REGISTER(Sphere)
class Cube : public Object
	void Print() override { cout << GetClassName() << endl; }
REGISTER(Cube)
class Cone : public Object
	void Print() override { cout << GetClassName() << endl; }
REGISTER(Cone)
class ObjectInfo
private:
	vector<Object*> vecObjs;
public:
	void Init()
		vector<string> name =
			"Sphere",
			"Cube",
			"Cube",
			"Cone",
		for (int i = 0; i < name.size(); i++)
			Object* obj = Helper::Inst()->CreateObject(name[i]);
			if (obj)
				vecObjs.push_back(obj);
				obj->Print();
main.cpp 
#include "test.h"
Helper* Helper::helper = nullptr;
int main()
	ObjectInfo obj;
	obj.Init();
	system("pause");
                        问题的起因是，我在做一个demo，有一个对象基类，以及一堆派生出的子对象，比如球体、立方体之类的对象。还有一个对象管理类，用于存储场景中的所有对象。那么在初始化的时候，代码是这么写的：class ObjectInfo{private:	vector&amp;lt;Object*&amp;gt; vecObjs;public:	void Init()	{		vector&amp;lt;strin...
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（1）为需要反射的类中定义一个创建该类对象的一个回调函数；
（2）设计一个工厂类，类中有一个std::map，用于保存类名和创建...
				Create C++ Object Dynamically
Introduction
C++不像C＃和Java那样具有反射的能力，通常不能根据任意一个class name来创建该class的instance。但我们知道在MFC中，任何继承了CObject的类都可以根据其名字来创建实例，它是使用了一些宏。而我从来就不喜欢使用大把的宏，虽然有的时候宏可能比较方便，可能对某些人来说也更美观。
最近在写一个SDK，想实现一个管理类，通过传入不同的类名字符串，来实现动态创建不同类。
在Java等一些语音中，实现了一个机制：反射，个人理解可以通过字符串去创建对象，比如：
std::string a = "testBase";
//反射即可以通过字符串变量‘a’，来达到创建类”testBase“的目的
这里折中了一下，不通过传入类名来达到创建类对象，而是通过回调函数的名字来达到创建类的目的。
C++实现
typedef void* (*funcp)();
定义一个基类，所有的动态类对
— 从 C 到 C++ 的进化过程中引入了自定义类型，
— 在 C++ 中可以通过类完成字符串类型的定义。
问题：在 C++ 中的原生类型系统是否包含字符串类型呢？
XiebsLib 库中字符串类的设计，结构如下图所示
方法一：使用parseInt()函数
parseInt()函数是JavaScript的内置函数，可以将字符串转换为整数。例如，假设有一个字符串变量str，存储了字符串"123"，要将其转换为数字，可以使用如下代码：
```javascript
var str = "123";
var num = parseInt(str);
在上面的代码中，parseInt()函数将字符串"123"转换为对应的整数123，并将其赋值给变量num。
方法二：使用parseFloat()函数
如果字符串表示的是一个浮点数，可以使用parseFloat()函数将其转换为浮点数。例如，假设有一个字符串变量str，存储了字符串"3.14"，要将其转换为数字，可以使用如下代码：
```javascript
var str = "3.14";
var num = parseFloat(str);
在上面的代码中，parseFloat()函数将字符串"3.14"转换为对应的浮点数3.14，并将其赋值给变量num。
需要注意的是，根据实际需求选择合适的方法进行转换。如果字符串中包含非数字字符，转换结果可能会出现异常。在使用时应谨慎处理异常情况，例如，可以使用isNaN()函数或正则表达式验证字符串是否为有效数字。另外，还可以使用Number()构造函数等其他方法进行字符串转数字操作。