使用从string中提取的参数调用函数

时间:2011-12-12 15:52:21

标签: c++ parsing function reflection binding

我正在考虑以下问题:

我得到格式如下的字符串:

functionname_parameter1_parameter2_parameter3
otherfunctionname_parameter1_parameter2
.
.
.

我想用给定的参数调用该函数。 所以,假设我有一个功能测试:

void test(int x, float y, std::string z) {}

我收到一条消息:

test_5_2.0_abc

然后我想像这样自动调用函数test:

test(5, 2.0, "abc");

您对如何在C ++中完成此操作有任何提示吗?

5 个答案:

答案 0 :(得分:20)

更新:更新了stream_function以修复评论中提到的参数评估订单问题@Nawaz,并删除了std::function以提高效率。 请注意,评估订单修复仅适用于Clang,因为GCC不遵循此处的标准。可以找到GCC的示例,其中包含手动订单执行,here。< / p>


这通常不容易实现。我在std::function周围写了一个小包装类,它从std::istream中提取参数。这是使用C ++ 11的一个例子:

#include <map>
#include <string>
#include <iostream>
#include <sstream>
#include <functional>
#include <stdexcept>
#include <type_traits>

// for proper evaluation of the stream extraction to the arguments
template<class R>
struct invoker{
  R result;
  template<class F, class... Args>
  invoker(F&& f, Args&&... args)
    : result(f(std::forward<Args>(args)...)) {}
};

template<>
struct invoker<void>{
  template<class F, class... Args>
  invoker(F&& f, Args&&... args)
  { f(std::forward<Args>(args)...); }
};

template<class F, class Sig>
struct stream_function_;

template<class F, class R, class... Args>
struct stream_function_<F, R(Args...)>{
  stream_function_(F f)
    : _f(f) {}

  void operator()(std::istream& args, std::string* out_opt) const{
    call(args, out_opt, std::is_void<R>());
  }

private:  
  template<class T>
  static T get(std::istream& args){
    T t; // must be default constructible
    if(!(args >> t)){
      args.clear();
      throw std::invalid_argument("invalid argument to stream_function");
    }
    return t;
  }

  // void return
  void call(std::istream& args, std::string*, std::true_type) const{
    invoker<void>{_f, get<Args>(args)...};
  }

  // non-void return
  void call(std::istream& args, std::string* out_opt, std::false_type) const{
    if(!out_opt) // no return wanted, redirect
      return call(args, nullptr, std::true_type());

    std::stringstream conv;
    if(!(conv << invoker<R>{_f, get<Args>(args)...}.result))
      throw std::runtime_error("bad return in stream_function");
    *out_opt = conv.str();
  }

  F _f;
};

template<class Sig, class F>
stream_function_<F, Sig> stream_function(F f){ return {f}; }

typedef std::function<void(std::istream&, std::string*)> func_type;
typedef std::map<std::string, func_type> dict_type;

void print(){
  std::cout << "print()\n";
}

int add(int a, int b){
  return a + b;
}

int sub(int a, int b){
  return a - b;
}

int main(){
  dict_type func_dict;
  func_dict["print"] = stream_function<void()>(print);
  func_dict["add"] = stream_function<int(int,int)>(add);
  func_dict["sub"] = stream_function<int(int,int)>(sub);

  for(;;){
    std::cout << "Which function should be called?\n";
    std::string tmp;
    std::cin >> tmp;
    auto it = func_dict.find(tmp);
    if(it == func_dict.end()){
      std::cout << "Invalid function '" << tmp << "'\n";
      continue;
    }
    tmp.clear();
    try{
      it->second(std::cin, &tmp);
    }catch(std::exception const& e){
      std::cout << "Error: '" << e.what() << "'\n";
      std::cin.ignore();
      continue;
    }
    std::cout << "Result: " << (tmp.empty()? "none" : tmp) << '\n';
  }
}

在Clang 3.3下编译并按预期工作(small live example)。

Which function should be called?
a
Invalid function 'a'
Which function should be called?
add
2
d
Error: 'invalid argument to stream_function'
Which function should be called?
add
2
3
Result: 5
Which function should be called?
add 2 6
Result: 8
Which function should be called?
add 2   
6
Result: 8
Which function should be called?
sub 8 2
Result: 6

再一次破解这个课程很有趣,希望你喜欢。请注意,您需要稍微修改代码以适用于您的示例,因为C ++ IOstreams将空格作为分隔符,因此您需要使用空格替换消息中的所有下划线。应该很容易做到,之后只需从你的消息构建std::istringstream

std::istringstream input(message_without_underscores);
// call and pass 'input'

答案 1 :(得分:3)

你几乎不可能,C ++对函数没有任何反思。

接下来的问题是你有多接近。像这样的界面非常合理,如果适合的话:

string message = "test_5_2.0_abc";
string function_name = up_to_first_underscore(message);
registered_functions[function_name](message);

其中registered_functionsmap<string,std::function<void,string>>,您必须明确执行以下操作:

registered_functions["test"] = make_registration(test);

对于可以这种方式调用的每个函数。

然后

make_registration将是一个相当毛茸茸的模板函数,它将一个函数指针作为参数并返回一个std::function对象,当被调用时将该字符串拆分为块,检查那里是否有正确的数字,使用boost::lexical_cast将每个参数转换为正确的参数类型,最后调用指定的函数。它会从make_registration的模板参数知道“正确的类型” - 接受任意多个参数,这必须是C ++ 11可变参数模板,但你可以伪造它:

std::function<void,string> make_registration(void(*fn)(void));
template <typename T>
std::function<void,string> make_registration(void(*fn)(T));
template <typename T, U>
std::function<void,string> make_registration(void(*fn)(T, U));
// etc...

处理重载和可选参数会增加进一步的复杂性。

虽然我对它们一无所知,但我希望有针对SOAP或其他RPC协议的C ++支持框架,可能包含一些相关的代码。

答案 2 :(得分:1)

您正在寻找的是反思。而且在C ++中是不可能的。 C ++的设计考虑了速度。如果您需要检查库或代码,然后识别其中的类型并调用与这些类型(通常是类)相关的方法,那么我担心它在C ++中是不可能的。

如需进一步参考,请参阅此主题。

How can I add reflection to a C++ application?

http://en.wikibooks.org/wiki/C%2B%2B_Programming/RTTI

Why does C++ not have reflection?

答案 3 :(得分:0)

你可以解析字符串,分离参数并将它们发送到函数没有问题,但你不能做的是在字符串上引用函数及其名称,因为函数在运行时不再具有名称。
您可以使用if-else if链检查函数名称,然后解析参数并调用特定函数。

答案 4 :(得分:0)

我修改了@ Xeo的代码以正确使用gcc,因此它确保以正确的顺序提取参数。我只是张贴这个,因为我花了一段时间来理解原始代码并拼凑订单执行。完全信用还应该转到@Xeo。如果我发现我的实现有任何问题,我会回来编辑,但到目前为止,在我的测试中我没有看到任何问题。

#include <map>
#include <string>
#include <iostream>
#include <sstream>
#include <functional>
#include <stdexcept>
#include <type_traits>
#include <tuple>


template<class...> struct types{};

// for proper evaluation of the stream extraction to the arguments
template<class ReturnType>
struct invoker {
    ReturnType result;
    template<class Function, class... Args>
    invoker(Function&& f, Args&&... args) {
        result = f(std::forward<Args>(args)...);
    }
};

template<>
struct invoker<void> {
    template<class Function, class... Args>
    invoker(Function&& f, Args&&... args) {
        f(std::forward<Args>(args)...);
    }
};

template<class Function, class Sig>
struct StreamFunction;

template<class Function, class ReturnType, class... Args>
struct StreamFunction<Function, ReturnType(Args...)> 
{
    StreamFunction(Function f)
        : _f(f) {}

    void operator()(std::istream& args, std::string* out_opt) const 
    {
        call(args, out_opt, std::is_void<ReturnType>());
    }

private:
    template<class T>
    static T get(std::istream& args) 
    {
        T t; // must be default constructible
        if(!(args >> t)) 
        {
            args.clear();
            throw std::invalid_argument("invalid argument to stream_function");
        }
        return t;
    }

    //must be mutable due to const of the class
    mutable std::istream* _args;

    // void return
    void call(std::istream& args, std::string*, std::true_type) const 
    {
        _args = &args;
        _voidcall(types<Args...>{});
    }

    template<class Head, class... Tail, class... Collected>
    void _voidcall(types<Head, Tail...>, Collected... c) const
    {
        _voidcall<Tail...>(types<Tail...>{}, c..., get<Head>(*_args));
    }

    template<class... Collected>
    void _voidcall(types<>, Collected... c) const
    {
        invoker<void> {_f, c...};
    }

    // non-void return
    void call(std::istream& args, std::string* out_opt, std::false_type) const {
        if(!out_opt) // no return wanted, redirect
            return call(args, nullptr, std::true_type());

        _args = &args;
        std::stringstream conv;
        if(!(conv << _call(types<Args...>{})))
            throw std::runtime_error("bad return in stream_function");
        *out_opt = conv.str();
    }

    template<class Head, class... Tail, class... Collected>
    ReturnType _call(types<Head, Tail...>, Collected... c) const
    {
        return _call<Tail...>(types<Tail...>{}, c..., get<Head>(*_args));
    }

    template<class... Collected>
    ReturnType _call(types<>, Collected... c) const
    {
        return invoker<ReturnType> {_f, c...} .result;
    }    


    Function _f;
};

template<class Sig, class Function>
StreamFunction<Function, Sig> CreateStreamFunction(Function f)
{
    return {f};
}

typedef std::function<void(std::istream&, std::string*)> StreamFunctionCallType;
typedef std::map<std::string, StreamFunctionCallType> StreamFunctionDictionary;

这也适用于Visual Studio 2013,尚未尝试过早期版本。