windows下C++的反射功能

概述

c/c++如果在日志中查看某个结构体/类的每个变量名，变量值信息，只能通过printf逐个格式化，非常繁琐，如何做到类似protobuff转json的序列化功能呢？该dll库先通过分析pdb文件获取结构体/类的变量名称、变量地址，并序列化成完整json字符串，极大降低了开发者工作量。

详细

概述

通过pdb文件查找指定结构体的变量命名和变量地址，将指定的结构体变量内容序列话为json格式。

实现原理

com组件查找pdb文件

使用visual studio 编译后的c/c++工程在输出目录都会输出xxx.pdb文件，该pdb文件中包含了工程中类型的符号文件，在软件调试过程中非常重要。pdb文件格式的解析依赖com组件msdia120.dll，在成功注册msdia120.dll组件后，通过提供的方法对pdb文件进行解析：

    HRESULT hr = ::CoInitialize(NULL);{CComPtr<IDiaDataSource> pDiaDataSource;CComPtr<IDiaSession> pDiaSession;CComPtr<IDiaSymbol> pGlobalSymbol;CComBSTR bstrFilename = pdb_path;if (LoadDataFromPdb(bstrFilename, pDiaDataSource, pDiaSession, pGlobalSymbol)) {LoadAllUDTs(pGlobalSymbol);//解析所有数据类型，保存在全局变量g_map_udt中LoadAllEnums(pGlobalSymbol);ret = 1;}}::CoUninitialize();

对变量进行序列化

    #define TCDUMP(ref_var)            \tcDump(typeid(ref_var).name(), &(ref_var))

通过输入变量地址，通过关键字typeid获取变量类型，按照不同的变量类型进行不同方式的处理，比如已内置变量类型为列

    if (dump_as_builtin(type, ptr, root)) {return true;}

    bool dump_inv_as_builtin(const std::string& type, void* ptr, const Json::Value& root) {static const char* buildin_signed[] = {"char","wchar_t","signed char","int","short","long","__int8","__int16","__int32","__int64",};static const char* buildin_unsigned[] = {"unsigned char","unsigned short","unsigned int","unsigned long","unsigned __int8","unsigned __int16","unsigned __int32","unsigned __int64"};if (type == "bool") {*(bool*)ptr = root.asBool();return true;}if (type == "float") {*(float*)ptr = root.asFloat();return true;}if (type == "double") {*(double*)ptr = root.asDouble();return true;}for (auto t : buildin_signed) {if (type == t) {switch (type_size(type)){case 1:*(int8_t*)ptr = root.asInt();return true;case 2:*(int16_t*)ptr = root.asInt();return true;case 4:*(int32_t*)ptr = root.asInt();return true;case 8:*(int64_t*)ptr = root.asInt64();return true;default:return false;}}}for (auto t : buildin_unsigned) {if (type == t) {switch (type_size(type)){case 1:*(uint8_t*)ptr = root.asUInt();return true;case 2:*(uint16_t*)ptr = root.asUInt();return true;case 4:*(uint32_t*)ptr = root.asUInt();return true;case 8:*(uint64_t*)ptr = root.asUInt64();return true;default:return false;}}}return false;}

demo效果：

在release下执行tcdumpTest.exe 看效果

注意：使用前先看‘使用说明.txt’，需要先注册\DIA SDK\bin\msdia120.dll。

定义类、结构体：

    Class Ctest{Public:Int M_i = 1;Float M_f = 0.1;Double M_d = 0.2;Char M_c = 'a';Std::String M_str = "Hello World";Std::Vector<Int> M_v;Std::Map<Int, Std::String> M_map;};

赋值：

    Ctest Test;Test.M_v.Push_back(1);Test.M_v.Push_back(2);Test.M_v.Push_back(3);Test.M_map.Insert({ 1,"hello" });test.m_map.insert({ 2,"world" });

初始化tcDump，并序列化对象

    int ret = TCDUMP_INIT(R"(..\tcDumpTest.pdb)");if (ret == 0) {std::cout << "load pdb failed !!!" << std::endl;return 0;}// 打印 test 变量内容，已json格式输出auto retJson = TCDUMP(test);if (NULL == retJson) {return false;}std::cout << retJson << std::endl;