Flexible Objektinstanziierung aus Klassennamen-Strings

Einführung

In der objektorientierten Programmierung ist die Instanziierung gängige Praxis Objekte aus bestimmten Klassen. In bestimmten Szenarien kann es jedoch von Vorteil sein, Objekte basierend auf als Zeichenfolgen gespeicherten Klassennamen dynamisch zu erstellen. Dies kann für mehr Flexibilität und Wartbarkeit des Codes sorgen. Dieser Artikel untersucht die Möglichkeiten, diese dynamische Objekterstellung in C zu erreichen.

Dynamische Objektinstanziierung mithilfe der String-zu-Typ-Konvertierung

Leider bietet C nicht nativ eine Direkter Mechanismus zum Konvertieren von Zeichenfolgen, die Klassennamen enthalten, in tatsächliche Typinformationen. Dies bedeutet, dass statisch definierte Klassen nicht ohne explizite Codeänderungen dynamisch instanziiert werden können.

Alternative Ansätze

Eine direkte String-in-Typ-Konvertierung ist zwar nicht verfügbar, gibt es aber Alternative Techniken zur Erzielung einer dynamischen Objekterstellung:

1. Verwenden einer Zuordnungsstruktur:

Sie können eine Zuordnung zwischen Klassennamen (als Zeichenfolgen) und Funktionszeigern erstellen, die Instanzen dieser Klassen erstellen. Dies ermöglicht die dynamische Objekterstellung durch Suchen und Aufrufen des Funktionszeigers.

template  Base* createInstance() { return new T; }

std::map<:string base> map;
map["DerivedA"] = &createInstance;  // ... and so on

2. Automatische Klassenregistrierung:

Diese Methode beinhaltet die Registrierung von Klassen während der Kompilierung mithilfe von Makros oder Vorlagen. Registrierte Klassen werden automatisch zu einer globalen Karte hinzugefügt, sodass Objekte aus jeder registrierten Klasse unter Verwendung ihres Namens erstellt werden können.

#define REGISTER_DEC_TYPE(NAME) \
    static DerivedRegister reg

#define REGISTER_DEF_TYPE(NAME) \
    DerivedRegister NAME::reg(#NAME)

class DerivedB {
    ...;
    REGISTER_DEF_TYPE(DerivedB);
};

3. Verwenden von Boost Variant:

Für Szenarien, in denen Objekte unabhängiger Typen erstellt werden müssen, stellt die Boost-Bibliothek einen Variante-Typ bereit. Dieser Typ kann Werte verschiedener Typen enthalten, auf die basierend auf den gespeicherten Typinformationen dynamisch zugegriffen werden kann.

typedef boost::variant variant_type;
template  variant_type createInstance() { return variant_type(T()); }

Fazit

Während C keine direkte String-zu-Typ-Konvertierung aufweist, bieten die in diesem Artikel diskutierten alternativen Ansätze eine Möglichkeit, Objekte dynamisch aus Strings zu instanziieren. Durch die Verwendung von Mapping-Strukturen, automatischer Klassenregistrierung oder dem Boost-Variantentyp können Entwickler eine größere Flexibilität und Wartbarkeit des Codes in ihren objektorientierten Anwendungen erreichen.