c++ 反射機制：用類名作變數，動態創建對象

什麼是反射

從創建對象的角度上來看，狹義的說，比如有個 class A ，你能直接 new A() 來創建 對象。但是如果想根據字元串 「A」 來創建 class A 的對象,比如 使用 new 「A」 的形式來創建 對象，甚至 「A」 是個變數。 str = 「A」 , new str.

這種把 class 作為變數，又能在運行時創建對象的機制，就叫做反射。

大部分的高級編程語言，先天是支持反射的。用 lua 舉例

local AllTypes = {
Type1 = 1,
Type2 = 2,
Type3 = 3,
}
local typeClsHash = {}
typeClsHash[AllTypes.Type1] = Cls1
typeClsHash[AllTypes.Type2] = Cls2
typeClsHash[AllTypes.Type3] = Cls3
local theType = AllTypes.Type2
local cls = typeClsHash[theType]
local instance = cls:new()
instance:doSth()
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如上面的代碼，可以動態的通過 theType 變數的值，來選擇 new 哪個 class 的對象。這樣代碼寫起來就比較靈活，省去了寫一大堆醜陋的 switch case,if/else 。

c++ 代碼示例

需求

遊戲裡面有很多UI,是 BaseMenu 的子類。包括MenuStageSelect, MenuHUD 等等。希望通過 MenuManager::pushMenu() 一個函數，寫明 Menu 的類型，動態創建和現實對應的 Menu.

原理

由於c++ 語言先天不支持反射機制，因此這種動態 new 不同 class 的實例的機制，在實現起來，必須依賴於函數指針。

用一個 std::map<>來存儲不同類型的Menu 的創建函數，key 是 menu類型，value 是創建的函數指針。

這樣才能實現反射機制，動態創建對象。

實現

MenuManager.h 定義所有 BaseMenu子類的枚舉

typedef enum
{
MENU_STAGE_SELECT,
MENU_HUD,
}MenuType;
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MenuManager 定義一個 std::map 成員，用於存儲哪個類型的 menu ，由哪個函數來負責創建。

// Registered menus
typedef std::function<BaseMenu*()> MenuCreateFuncType;
std::map<MenuType, MenuCreateFuncType> _registerMenus;
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每個 Menu 都需要提供自己的創建函數。在對應的類裡面，實現一個 static XXX* createInstance() 的方法。

例如 MenuHUD

在 MenuHUD.h 聲明 static MenuHUD* createInstance() 函數

class MenuHUD : public BaseMenu
{
public:
static MenuHUD* createInstance();
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在 MenuHUD.cpp 里實現它

MenuHUD* MenuHUD::createInstance()
{
return new MenuHUD();
}
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每個 BaseMenu 的子類都需要實現這個靜態函數。

在遊戲初始化時，註冊所有 Menu 的創建函數。

void MenuManager::registAllMenus()
{
_registerMenus[MenuType::MENU_STAGE_SELECT] = MenuStageSelect::createInstance;
_registerMenus[MenuType::MENU_HUD] = MenuHUD::createInstance;
}
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這些準備工作做完之後，就可以在 MenuManager::pushMenu(MenuType menuType) 函數里，根據 Menu 類型，動態 new 出不同類型的 menu 的實例了。

void MenuManager::pushMenu(MenuType menuType)
{
BaseMenu* pInstance = _registerMenus[menuType]();
/*
Do other things...
*/
}
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上面 map 的 key 是 Menu 的枚舉。如果希望用 Menu 的類名做變數，只需要把 key 的 枚舉，修改為 std::string ，在 registerAllMenus() 裡面，用類名作 key 即可。

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