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C/C++:获得反射式枚举的方法有哪些?

enums reflection c c++

Andreas Bonini · 技术社区 · 15 年前

我遇到这种情况太多次了…

 enum Fruit {
  Apple,
  Banana,
  Pear,
  Tomato
 };

现在我有 Fruit f; // banana 我想从 f 弦 "Banana" 或者我有 string s = "Banana" 从那以后我想去 Banana // enum value or int .

到目前为止,我一直在做……假设枚举是在fruit.h中:

// Fruit.cpp
const char *Fruits[] = {
 "Apple",
 "Banana",
 "Pear",
 "Tomato",
 NULL
};

显然,这是一个混乱的解决方案。如果开发者在头部添加了一个新的水果,并且没有在水果中添加新的条目[(不能怪他,他们必须在两个不同的文件中!)应用程序开始蓬勃发展。

有没有一个简单的方法来做我想做的事情,所有的事情都在一个文件中?预处理器黑客,外星魔法,任何东西……

PS:这与反射“为一切”相反,在编译器中实现是非常简单的。看到这个问题有多普遍(至少对我来说),我真的不敢相信没有 reflective enum Fruit …即使在C++0X中也不行。

PS2:我使用C++,但是我也把这个问题标记为C,因为C有同样的问题。如果你的解决方案只包括C++,我就可以了。

10 回复 | 直到 8 年前

Gonzalo 15 年前

这需要在外部文件中定义水果。这将是水果 :

#define FRUIT(name) name
enum Fruit {
#include "fruit-defs.h"
NUM_FRUITS
};
#undef FRUIT
#define FRUIT(name) #name
const char *Fruits [] = {
#include "fruit-defs.h"
NULL
};
#undef FRUIT

这就是 水果水果 :

FRUIT(Banana),
FRUIT(Apple),
FRUIT(Pear),
FRUIT(Tomato),

只要值从0开始并且是连续的…

更新: 如果需要非连续值,请使用C99将此解决方案与Richard Pennington的解决方案混合。比如说:

// This would be in fruit-defs.h
FRUIT(Banana, 7)
...
// This one for the enum
#define FRUIT(name, number) name = number
....
// This one for the char *[]
#define FRUIT(name, number) [number] = #name

Richard Pennington 15 年前

我发现的C99方法有助于减少错误:

enum Fruit {
  APPLE,
  BANANA
};
const char* Fruits[] = {
 [APPLE] = "APPLE",
 [BANANA] = "BANANA"
};

您可以添加枚举,即使在中间,也不能破坏旧的定义。当然,对于您忘记的值,您仍然可以获得空字符串。

R Samuel Klatchko 15 年前

我过去所做的一个技巧是添加一个额外的枚举,然后执行编译时断言(例如 Boost's )要确保两者保持同步:

enum Fruit {
    APPLE,
    BANANA,

    // MUST BE LAST ENUM
    LAST_FRUIT
};

const char *FruitNames[] =
{
    "Apple",
    "Banana",
};

BOOST_STATIC_ASSERT((sizeof(FruitNames) / sizeof(*FruitNames)) == LAST_FRUIT);

这至少可以防止有人忘记添加到枚举和名称数组中,并在尝试编译时立即通知他们。

Hyman Rosen 15 年前

关于宏解决方案的一个注释-枚举器不需要单独的文件。只需使用另一个宏:

#define FRUITs \ 
    FRUIT(Banana), \ 
    FRUIT(Apple), \ 
    FRUIT(Pear), \ 
    FRUIT(Tomato)

(不过,我可能会去掉逗号,并根据需要将它们合并到水果宏中。)

David Grayson 15 年前

如果你做了这样的事怎么办?

enum Fruit {
  Apple,
  Banana,
  NumFruits
};

const char *Fruits[NumFruits] = {
 "Apple",
 "Banana",
};

然后,如果向Fruit枚举添加一个新条目,编译器应该会抱怨数组的初始值设定项中没有足够的条目,因此您将被迫向数组添加一个条目。

因此,它可以防止数组大小错误,但不能帮助您确保字符串是正确的。

Eld 15 年前

可以为它创建类结构:

class Fruit { 
   int value; char const * name ; 
   protected:
   Fruit( int v, char const * n ) : value(v), name(n) {}
   public:
   int asInt() const { return value ; }
   char const * cstr() { return name ; } 
} ;
#define MAKE_FRUIT_ELEMENT( x, v ) class x : public Fruit { x() : Fruit( v, #x ) {} }

// Then somewhere:
MAKE_FRUIT_ELEMENT(Apple, 1);
MAKE_FRUIT_ELEMENT(Banana, 2);
MAKE_FRUIT_ELEMENT(Pear, 3);

然后你可以有一个需要水果的功能,它甚至更安全。

void foo( Fruit f ) {
  std::cout << f.cstr() << std::endl;
  switch (f.asInt()) { /* do whatever * } ;
}

它的大小比一个枚举大2倍。但很可能这并不重要。

user181548 15 年前

正如其他回答这个问题的人所展示的那样,单独使用C预处理器并没有一种真正干净的方法(“D.R.Y”)。问题是,您需要定义一个枚举大小的数组,该数组包含与每个枚举值对应的字符串,而C预处理器不够智能,无法做到这一点。我要做的是创建这样的文本文件:

%status ok
%meaning
The routine completed its work successfully.
%

%status eof_reading_content
%meaning

The routine encountered the end of the input before it expected
to. 

%

这里是%的标记分隔符。

然后是一个Perl脚本,其工作部分如下,

sub get_statuses
{
    my ($base_name, $prefix) = @_;
    my @statuses;
    my $status_txt_file = "$base_name.txt";
    my $status_text = file_slurp ($status_txt_file);
    while ($status_text =~ 
       m/
        \%status\s+([a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*)\s*\n
        \%meaning\s*(.*?)\s*\n\%\s*\n
        /gxs) {
    my ($code, $meaning) = ($1, $2);
    $code = $prefix."_$code";
    $meaning =~ s/\s+/ /g;
    push @statuses, [$code, $meaning];
    }
    return @statuses;
}

读取此文件并写入头文件:

typedef enum kinopiko_status {
    kinopiko_status_ok,
    kinopiko_status_eof_reading_content,

C文件:

/* Generated by ./kinopiko-status.pl at 2009-11-09 23:45. */
#include "kinopiko-status.h"
const char * kinopiko_status_strings[26] = {
"The routine completed its work successfully.",
"The routine encountered the end of the input before it expected to. ",

使用顶部的输入文件。它还通过计算输入行来计算这里的数字26。(事实上有26种可能的状态。)

然后使用 make .

Matthieu M. 15 年前

总的来说,我不喜欢宏观解决方案,尽管我承认在那里很难避免它们。

我个人选择了一个自定义类来包装我的枚举。目标是提供比传统的枚举(比如迭代)更多的东西。

在封面下面,我用 std::map 将枚举映射到其 std::string 对应的。然后我可以使用它来迭代枚举和“漂亮打印”我的枚举,或者从文件中读取的字符串初始化它。

当然,问题是定义,因为我必须首先声明枚举,然后映射它…但这就是你使用它们的代价。

另外,我使用的不是真正的枚举,而是指向映射(在封面下)的常量迭代器来表示枚举值(使用 end 表示无效值)。

Herman Narkaytis 9 年前

看看MetaResc库 https://github.com/alexanderchuranov/Metaresc

它为类型声明提供接口,该声明还将为该类型生成元数据。基于元数据,您可以轻松地序列化/反序列化任何复杂的对象。开箱即用,您可以序列化/反序列化XML、JSON、XDR、类似Lisp的表示法、C-init表示法。

下面是一个简单的例子:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <inttypes.h>

#include "metaresc.h"

TYPEDEF_ENUM (fruit_t,
              Apple,
              Banana,
              Pear,
              Tomato,
              );

int main (int argc, char * argv[])
{
  mr_td_t * tdp = mr_get_td_by_name ("fruit_t");

  if (tdp)
    {
      int i;
      for (i = 0; i < tdp->fields_size / sizeof (tdp->fields[0]); ++i)
        printf ("[%" SCNd64 "] = %s\n", tdp->fields[i].fdp->param.enum_value, tdp->fields[i].fdp->name.str);
    }
  return (EXIT_SUCCESS);
}

此程序将输出

$ ./enum
[0] = Apple
[1] = Banana
[2] = Pear
[3] = Tomato

图书馆为最新的GCC和Clang工作良好。

roalz Steve Townsend 8 年前

也有 Better Enums ,它是一个只需要C++ 11的头文件库(文件),并在BSD软件许可证下进行许可。官方说明:

C+的反射编译时枚举:BetterEnums是一个轻量级的头文件,它使编译器生成反射枚举类型。

以下是官网的代码示例:

#include <enum.h>

BETTER_ENUM(Channel, int, Red = 1, Green, Blue)

Channel     c = Channel::_from_string("Red");
const char  *s = c._to_string();

size_t      n = Channel::_size();
for (Channel c : Channel::_values()) {
    run_some_function(c);
}

switch (c) {
    case Channel::Red:    // ...
    case Channel::Green:  // ...
    case Channel::Blue:   // ...
}

Channel     c = Channel::_from_integral(3);

constexpr Channel c =
    Channel::_from_string("Blue");

它看起来很有前途,尽管我还没有测试过。此外,C++有很多(自定义的)反射库。我希望类似的东西 更好的枚举 迟早会成为标准模板库(STL)的一部分(或者至少是Boost)。