AFAIK C изначально не поддерживает рефлексон.
Так что, если вы действительно этого хотите, вам нужно сделать это самостоятельно. Один из способов сделать это (насколько это приемлемо для вас) - через препроцессор.
Использование глобальных переменных
Основная идея здесь заключается в том, что каждая структура имеет связанные 2 глобальные константы: одна задает количество полей структуры (она нам не понадобится, но если вы хотите перебрать все имена полей, это может быть полезно) и массив, представляющий имя поля. Чтобы автоматически сделать это, вам нужно пожертвовать тем, как вы определяете структуру.
Решение здесь немного зависит от GCC (мы будем использовать вариант ##
), но его легко перенести.
Я также использую проект P99 , чтобы упростить выполнение обработки макросов.
Отправной точкой является определение структуры:
//variadic a comma separated list of field type and field name
//example: DEFINE_STRUCT(foo, char, char_1, char char_2)
#define DEFINE_STRUCT(structName, ...) \
static const int P99_PASTE(_, structName, _, fieldCount) = P99_DIV(P99_NARG(__VA_ARGS__), 2); \
static const char* P99_PASTE(_, structName, _, fieldNames)[] = { _GENERATE_FIELDS_NAME(structName, __VA_ARGS__) }; \
\
struct structName { \
_GENERATE_STRUCT_FIELDS(structName, __VA_ARGS__); \
}
Обычно при вызове DEFINE_STRUCT мы генерируем 2 глобальные (статические) константы. В примере они будут называться _struct_name_fieldCount
и _struct_name_fieldNames
. Статичность на самом деле не нужна, и она может быть плохой, если вы хотите запросить отражение за пределами единицы перевода.
Первая константа легко генерируется.
Что касается второй константы, нам нужно перебрать пары «поле типа - имя типа»:
#define _METADATA_REDUCE(NAME, I, REC, RES) REC, RES
#define _METADATA_MAP(context, length, type, value) #value
#define _GENERATE_FIELDS_NAME(structName, ...) FOR_PAIR(, _METADATA_REDUCE, _METADATA_MAP, ## __VA_ARGS__)
FOR_PAIR
макрос - это макрос, который мы должны определить: к сожалению, P99 позволяет вам перебирать переменные аргументы только один за другим. Но нам нужно циклически перебрать аргумент variadic с шагом 2. Поэтому мы определяем такой макрос (например, я допускаю до 5 полей, но этот предел можно легко обновить, добавив больше определений макросов):
#define FOR_PAIR(CONTEXT, OP, FUNC, ...) P99_PASTE2(_BASE_FOR_PAIR_, P99_NARG(__VA_ARGS__))(CONTEXT, OP, FUNC, ## __VA_ARGS__)
#define _BASE_FOR_PAIR_2(CONTEXT, OP, FUNC, value1, value2) FUNC(CONTEXT, 1, value1, value2)
#define _BASE_FOR_PAIR_4(CONTEXT, OP, FUNC, value1, value2, ...) OP(CONTEXT, 1, FUNC(CONTEXT, 2, value1, value2), _BASE_FOR_PAIR_2(CONTEXT, OP, FUNC, ## __VA_ARGS__))
#define _BASE_FOR_PAIR_6(CONTEXT, OP, FUNC, value1, value2, ...) OP(CONTEXT, 2, FUNC(CONTEXT, 3, value1, value2), _BASE_FOR_PAIR_4(CONTEXT, OP, FUNC, ## __VA_ARGS__))
#define _BASE_FOR_PAIR_8(CONTEXT, OP, FUNC, value1, value2, ...) OP(CONTEXT, 3, FUNC(CONTEXT, 4, value1, value2), _BASE_FOR_PAIR_6(CONTEXT, OP, FUNC, ## __VA_ARGS__))
#define _BASE_FOR_PAIR_10(CONTEXT, OP, FUNC, value1, value2, ...) OP(CONTEXT, 4, FUNC(CONTEXT, 5, value1, value2), _BASE_FOR_PAIR_8(CONTEXT, OP, FUNC, ## __VA_ARGS__))
Аргумент variadic _GENERATE_FIELDS_NAME
- это, как обычно, пара "имя поля типа имя типа". В примере он сгенерирует «char_1», «char_2». Наконец, с помощью _GENERATE_STRUCT_FIELDS
мы генерируем фактическое тело структуры (здесь мы снова используем FOR_PAIR
):
#define _STRUCT_REDUCE(NAME, I, REC, RES) REC; RES
#define _STRUCT_MAP(context, length, type, value) type value
#define _GENERATE_STRUCT_FIELDS(structName, ...) FOR_PAIR(, _STRUCT_REDUCE, _STRUCT_MAP, ## __VA_ARGS__)
в примере это сгенерирует char char_1; char char_2
.
Наконец, макрос GET_FIELD_NAME
позволяет нам запросить 2 статические константы.
Мы просто реструктурируем массив constat _struct_name_fieldsName
и получим доступ к значению ячейки:
#define GET_FIELD_NAME(structName, id) P99_PASTE(_, structName, _, fieldNames)[id]
После полного примера с тестом:
#define FOR_PAIR(CONTEXT, OP, FUNC, ...) P99_PASTE2(_BASE_FOR_PAIR_, P99_NARG(__VA_ARGS__))(CONTEXT, OP, FUNC, ## __VA_ARGS__)
#define _BASE_FOR_PAIR_2(CONTEXT, OP, FUNC, value1, value2) FUNC(CONTEXT, 1, value1, value2)
#define _BASE_FOR_PAIR_4(CONTEXT, OP, FUNC, value1, value2, ...) OP(CONTEXT, 1, FUNC(CONTEXT, 2, value1, value2), _BASE_FOR_PAIR_2(CONTEXT, OP, FUNC, ## __VA_ARGS__))
#define _BASE_FOR_PAIR_6(CONTEXT, OP, FUNC, value1, value2, ...) OP(CONTEXT, 2, FUNC(CONTEXT, 3, value1, value2), _BASE_FOR_PAIR_4(CONTEXT, OP, FUNC, ## __VA_ARGS__))
#define _BASE_FOR_PAIR_8(CONTEXT, OP, FUNC, value1, value2, ...) OP(CONTEXT, 3, FUNC(CONTEXT, 4, value1, value2), _BASE_FOR_PAIR_6(CONTEXT, OP, FUNC, ## __VA_ARGS__))
#define _BASE_FOR_PAIR_10(CONTEXT, OP, FUNC, value1, value2, ...) OP(CONTEXT, 4, FUNC(CONTEXT, 5, value1, value2), _BASE_FOR_PAIR_8(CONTEXT, OP, FUNC, ## __VA_ARGS__))
#define _METADATA_REDUCE(NAME, I, REC, RES) REC, RES
#define _METADATA_MAP(context, length, type, value) #value
#define _GENERATE_FIELDS_NAME(structName, ...) FOR_PAIR(, _METADATA_REDUCE, _METADATA_MAP, ## __VA_ARGS__)
#define _STRUCT_REDUCE(NAME, I, REC, RES) REC; RES
#define _STRUCT_MAP(context, length, type, value) type value
#define _GENERATE_STRUCT_FIELDS(structName, ...) FOR_PAIR(, _STRUCT_REDUCE, _STRUCT_MAP, ## __VA_ARGS__)
#define DEFINE_STRUCT(structName, ...) \
static const int P99_PASTE(_, structName, _, fieldCount) = P99_DIV(P99_NARG(__VA_ARGS__), 2); \
static const char* P99_PASTE(_, structName, _, fieldNames)[] = { _GENERATE_FIELDS_NAME(structName, __VA_ARGS__) }; \
\
struct structName { \
_GENERATE_STRUCT_FIELDS(structName, __VA_ARGS__); \
}
#define GET_FIELD_NAME(structName, id) P99_PASTE(_, structName, _, fieldNames)[id]
DEFINE_STRUCT(struct_name, char, char_1, char, char_2);
void main(){
struct struct_name struct_name;
const char* member_name = NULL;
member_name = GET_FIELD_NAME(struct_name, 1); // member_name = "char_2"
printf("second member name is %s\n", member_name);
}
Недостатки
Отражение получается путем торговли пространством данных и загрязнения глобальной области видимости. Это может быть плохо для вас.
Решением может быть создание макросов вместо констант; однако у этого есть несколько других недостатков, одним из которых является более сильное использование расширений GCC (в частности, определение макросов в других макросах).