为模板类静态实例生成有效标识符的宏

Question

背景

我正在修改 C++ 中的多态序列化和反序列化。 为此，我使用静态地图：[type id-string] -> [type factory function]。 每种类型都必须在此映射中注册，我想在编译时进行。

方法

天真的方法是：

/// Creates a concrete serializable type provided as a template parameter
template <typename T>
ISerializable* createSerializable() { return new T; }

/// Factory that registers a serializable type T
template <typename T>
struct SerializableFactory
{
    SerializableFactory(const char* type_name)
    {
        // registerType adds a type_name->factory_function entry to the map
        registerType(type_name, createSerializable<T>);
    }
};

注册类型是通过宏来完成的：

/// Macro that registers the type at compile-time using a static factory instance
#define REGISTER_TYPE(T)                                                   \
    static SerializableFactory<T> global_##T##Factory(#T);

例如REGISTER_TYPE(ArbitraryClass)会变成：

static SerializableFactory<ArbitraryClass> 
    global_ArbitraryClassFactory("ArbitraryClass");

问题

很遗憾，这不适用于ArbitraryClass<int>，因为<、> 不允许在标识符中使用。

问题

有没有很好的解决方法来实现以这种方式注册任意模板类型？

替代品

我考虑了以下替代方案（每个都有缺点）：

• 在运行时注册类型：看起来不那么优雅，需要序列化用户更多的努力；
• RTTI：需要启用 RTTI，不保证不同类型总是有不同的哈希/名称（当然不太可能，但仍然如此）；
• 要求用户提供类型别名或别名：不太优雅，序列化用户需要付出更多努力

更新：

• 正如@Svalorzen 在他的回答中提到的那样，匿名命名空间 可以使用。不幸的是，不能在翻译单元中多次使用宏是一个缺点。例如，对于仅标题类型。

Answer 1

部分解决方案是始终使用相同的名称，但将其包装在未命名的命名空间中。这只允许您为每个翻译单元注册一个类型，但也许这已经足够了。

/// Macro that registers the type at compile-time using a static factory instance
#define REGISTER_TYPE(T)                                         \
    namespace {                                                  \
        static SerializableFactory<T> serial_global_factory(#T); \
    }

否则，您可以使用 __LINE__ 和 __FILE__ 宏标记为您的对象创建一个唯一的名称 - 只要您不必在其他任何地方引用它。还有其他的，列表可以找到here。

Answer 2

我有一个 aha! 时刻，灵感来自 @W.F. 的评论。 ，@Svalorzen 答案和this 答案。我相信这是一个相当聪明的把戏，没有任何替代品的缺点。

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解决方案：使用未命名/匿名命名空间和将__LINE__ 添加到标识符应始终提供唯一标识符（除非宏在同一行使用两次）。

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它的外观如下：

#define MERGE(A, B) A##B
#define CREATE_UNIQUE_IDENTIFIER(line) MERGE(unique_identifier_on_line_, line)
/// UNIQUE_IDENTIFIER generates identifiers like:
/// "unique_identifier_on_line_" + line_number
#define UNIQUE_IDENTIFIER CREATE_UNIQUE_IDENTIFIER(__LINE__)
/// Macro that registers the type at compile-time using a static factory instance
#define REGISTER_TYPE(T)                                                   \
    namespace                                                              \
    {                                                                      \
    static SerializableFactory<T> UNIQUE_IDENTIFIER(#T);                   \
    }

Answer 3

尝试将类型定义为单个名称并使用名称：

typedef ArbitraryClass<int> ArbitraryClass_int_;
REGISTER_TYPE(ArbitraryClass_int_);

您也可以尝试将其放入哈希映射中，其中键是类型名。