自动生成代码以在 C++ 中打印结构的每个字段

Question

我有一个结构如下，同样可以有多个具有多个字段的结构。

struct A
{
    int a;
    int b;
    char * c;
    float d
};

现在，如果我想打印上述结构的每个字段，我需要手动输入，

cout << A.a << endl;
cout << A.b << endl;
cout << A.c << endl;
cout << A.d << endl;

如您所见，上述内容是手动重复的任务，有什么方法可以自动生成上述内容。 如果有人可以提供 eclipse 的代码模板，那将很有用。

Answer 1

我认为您可以在struct A 中创建一个打印所有成员的方法。使用A.PrintInternalData()在任何需要打印所有数据的地方调用它。

#include<iostream>

struct A
{
    int a;
    int b;
    char * c;
    float d

    void PrintInternalData()
    {
        std::cout<<A.a<<std::endl;
        std::cout<<A.b<<std::endl;
        std::cout<<A.c<<std::endl;
        std::cout<<A.d<<std::endl;
    }
};

Answer 2

C++ 本身不支持反射和内省。您无法检查类型并查询它包含的成员或函数。您几乎被困在“手动”或使用添加反射的库（如 boost reflect 或 Qt，它也为 QObject 派生类提供有限版本）。

Answer 3

存在一种自动枚举和输出任何结构/类的所有字段的方法，但它可能仅从 C++20 标准开始通过解包操作（例如auto [a, b] = obj;）。下一个代码可以解决任何结构的任务，以您的结构为例，用法示例见代码末尾的main() 函数：

Try it online!

#include <iostream>
#include <tuple>
#include <type_traits>

template <auto I>
struct any_type {
    template <class T> constexpr operator T &() const noexcept;
    template <class T> constexpr operator T &&() const noexcept;
};

template <class T, auto... Is>
constexpr auto detect_fields_count(std::index_sequence<Is...>) noexcept {
    if constexpr (requires { T{any_type<Is>{}...}; })
        return sizeof...(Is);
    else
        return detect_fields_count<T>(std::make_index_sequence<sizeof...(Is) - 1>{});
}

template <class T>
constexpr auto fields_count() noexcept {
    return detect_fields_count<T>(std::make_index_sequence<sizeof(T)>{});
}

template <class S>
constexpr auto to_tuple(S & s) noexcept {
    constexpr auto count = fields_count<S>();
    if constexpr (count == 8) {
        auto & [f0, f1, f2, f3, f4, f5, f6, f7] = s;
        return std::tie(f0, f1, f2, f3, f4, f5, f6, f7);
    } else if constexpr (count == 7) {
        auto & [f0, f1, f2, f3, f4, f5, f6] = s;
        return std::tie(f0, f1, f2, f3, f4, f5, f6);
    } else if constexpr (count == 6) {
        auto & [f0, f1, f2, f3, f4, f5] = s;
        return std::tie(f0, f1, f2, f3, f4, f5);
    } else if constexpr (count == 5) {
        auto & [f0, f1, f2, f3, f4] = s;
        return std::tie(f0, f1, f2, f3, f4);
    } else if constexpr (count == 4) {
        auto & [f0, f1, f2, f3] = s;
        return std::tie(f0, f1, f2, f3);
    } else if constexpr (count == 3) {
        auto & [f0, f1, f2] = s;
        return std::tie(f0, f1, f2);
    } else if constexpr (count == 2) {
        auto & [f0, f1] = s;
        return std::tie(f0, f1);
    } else if constexpr (count == 1) {
        auto & [f0] = s;
        return std::tie(f0);
    } else if constexpr (count == 0) {
        return std::tie();
    }
}

struct A {
    int a;
    int b;
    char const * c;
    float d;
};

int main() {
    A a{.a = 1, .b = 2, .c = "c", .d = 3.14};
    std::apply([](auto const &... x) {
        ((std::cout << x << std::endl), ...); }, to_tuple(a));
}

输出：

1
2
c
3.14