在 C++ 结构体中打印所有字段的值

Question

考虑一个简单的数据结构：

struct abc  
{  
    int a;  
    char b;  
}  

我有一个变量，其中定义了一些值。现在我想将其打印出来。

*a = [some value]  
b = [some character]*

如何最好地实现这一点，对于任意结构而无需编写一个针对我遇到的每个结构的转储函数？

- Zhinkaas

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写完这个问题后，我随机地在谷歌上搜索，发现了下面的讨论： https://dev59.com/EHI-5IYBdhLWcg3wZ3YR我认为这回答了我所有的疑问。虽然如此，还是感谢大家的回答。 - Zhinkaas

Answer 1

看起来你已经找到了解决方案，但我会稍微扩展一下。

你所称呼的是“反射”，也就是一个对象描述自身的能力。

大多数语言都可以通过元数据实现反射。例如，在 Python 中，对象的函数和属性存储在字典元素中。

C++ 没有本地反射系统，不像 C# 或 Java，这阻止了（例如）这种自动打印/序列化或反序列化。

但是，C++ 有非常强大的元编程支持，它允许我们（通过使用模板）在编译时模拟反射。这通常使用 Boost.Fusion 来完成，它是一个用于从编译时跨越到运行时的库。

就像链接中演示的例子一样，BOOST_FUSION_ADAPT_STRUCT 宏允许您接受标准的 struct 并为其提供必需的接口，以便被视为 Fusion.Sequence。

另一个例子是使用 Fusion.Vector 或 Fusion.Map 存储类的属性，然后将该序列公开给自动打印/序列化/反序列化方法。

但是，这个系统有一个限制：元编程与面向对象编程不太兼容。

struct Base { char a; };            // Adapt
struct Derived: Base { char b; };   // Adapt

void print(Base const& b) { boost::fusion::for_each<Base>(b, Print()); }

只会打印Base的成员（这里是a）。在使用多态性时，您需要在某个时候使用virtual方法 :)

- Matthieu M.

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我喜欢fusion.adapt.struct解决方案。特别询问如何进入嵌套的结构字段并使其全部工作。 - minghua

Answer 2

你需要“反射”来完成这个任务。C++本身并没有提供反射功能，或仅提供了最少限度的信息（类型id/名称）。

有一些库（如CAMP）实现了反射功能，所以如果你真的需要反射，应该使用其中一个库。

- Klaim

Answer 3

使用C++17（甚至是C++14）和一些疯狂的俄罗斯黑客技巧，可以部分实现。也就是说，您可以按顺序打印类型值，但无法获取字段名称。

相关库是Antony Polukhin的"magic_get"。具体而言，它提供了一个“对于每个字段”迭代机制，它需要一个带有auto参数类型的模板化lambda。例如：

struct simple {
    int a;
    char b;
    short d;
};

simple x {42, 'a', 3};
std::stringstream ss;

boost::pfr::for_each_field(
    x,
    [&ss](auto&& val) {
        ss << val << ' ';
    }
);

_{这个答案是从一个相关/重复的问题迁移过来的，因为在这里没有人提到它。}

- einpoklum

Answer 4

在C++中没有这样的东西，真不幸。

- JSBձոգչ

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有多种方法可以实现这个：使用模板元编程、解析或使用外部工具生成类。不要忘记，尽管可能不容易或不是您认为的方式，但计算机可以实现许多事情。 - Matthieu M.

现在有一些反射库（https://github.com/rttrorg/rttr），并且反射技术也正在被标准所采纳。这个答案已经过时了。 - Zoe stands with Ukraine

Answer 5

如果你在.NET中使用C++，你可以潜在地使用System.Reflection来查看你的结构体内部。然而，非托管的C++很少存储关于对象的那种元数据。

- cHao

Answer 6

只需要这样做

#include<iostream>
using namespace std;
struct abc  
{  
    int a;  
    char b;  
};
void display(abc myStruct){
   cout << "struct abc {"<< endl;
   cout << abc.a << endl;
   cout << abc.b << endl;
   cout << "}" << endl;
}
int main(){
    abc myStruct
    display(myStruct);
}

只有在结构体是用户定义的且您不确定结构体的内部结构时，才需要使用反射。

- Ashutosh Singh