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如何在C++中动态编译类文件并进行调用?
2023-07-04 16:04:29 深夜i     --     --
C++ 动态编译 类文件 调用

C++是一种强类型语言,它不支持像解释型语言一样在程序运行时动态加载和编译类文件。不过,C++也提供了一些方式来实现动态加载和编译类文件的功能。下面将介绍一些实现方法。

一、使用动态链接库(DLL)

动态链接库是一种可执行文件,它包含了一个或多个函数或变量,这些函数和变量可以在程序运行时被动态地加载。使用动态链接库可以让程序在运行时加载并调用指定的类或函数。

在C++中,可以使用LoadLibrary函数动态加载动态链接库文件,使用GetProcAddress函数动态获取其中的函数或变量。例如,在Windows平台下,可以编写如下代码:

HINSTANCE hDll = LoadLibrary("MyClass.dll");

if (hDll != NULL) {

  typedef MyClass* (*CreateMyClass)();

  CreateMyClass createMyClass = (CreateMyClass) GetProcAddress(hDll, "CreateMyClass");

  if (createMyClass != NULL) {

    MyClass* pMyClass = createMyClass();

    // 使用pMyClass进行操作

  }

  FreeLibrary(hDll);

}

在上面的代码中,MyClass.dll是一个动态链接库文件,其中定义了一个名为CreateMyClass的函数,它返回一个MyClass对象的指针。通过GetProcAddress函数获取CreateMyClass函数的地址,并在运行时调用它创建一个MyClass对象的实例。这样就可以在程序运行时动态加载和使用MyClass类了。

二、使用代码生成库

代码生成库是一种能够动态生成和编译C++代码的库。使用代码生成库可以在程序运行时动态生成和编译指定的类文件,并在运行时调用其中的函数或变量。目前比较流行的代码生成库有LLVM和Clang。

在使用代码生成库时,首先需要定义一个合适的类定义,并将其转换为C++代码。然后,在运行时利用代码生成库动态编译和链接这些代码,并在运行时创建类的实例。例如,下面是利用Clang实现动态编译的示例代码:

#include

#include "clang/CodeGen/CodeGenAction.h"

#include "clang/Frontend/CompilerInstance.h"

#include "clang/Frontend/TextDiagnosticPrinter.h"

#include "clang/Lex/PreprocessorOptions.h"

#include "llvm/LLVMContext.h"

#include "llvm/ExecutionEngine/ExecutionEngine.h"

#include "llvm/ExecutionEngine/MCJIT.h"

#include "llvm/IR/LLVMContext.h"

#include "llvm/IR/Module.h"

using namespace std;

using namespace clang;

int main(int argc, const char** argv) {

  CompilerInstance ci;

  ci.createDiagnostics(0, 0);

  IntrusiveRefCntPtr context(new llvm::LLVMContext());

  CompilerInvocation* invocation = new CompilerInvocation();

  CompilerInvocation::CreateFromArgs(*invocation, const_cast (argv + 1), const_cast (argv + argc), ci.getDiagnostics());

  ci.setInvocation(invocation);

  ci.createFileManager();

  ci.createSourceManager(ci.getFileManager());

  ci.createPreprocessor(0);

  ci.createASTContext();

  Context* Opts = new Context(ci.getLangOpts());

  CodeGenAction* act = new CodeGenAction(ci.getASTContext());

  if (!act->BeginSourceFile(ci, ci.getFrontendOpts().Inputs[0].getFile(), 0)) {

    cerr << "BeginSourceFile() failed." << endl;

    return 1;

  }

  ci.getFrontendOpts().ProgramAction = frontend::GenerateCode;

  for (unsigned i = 0, e = invocation->getFrontendOpts().Inputs.size(); i != e; ++i) {

    act->getCodeGenOpts().AddMacroDef(invocation->getPreprocessorOpts().MacroDefines[i]);

    act->getCodeGenOpts().AddRemappedFile(invocation->getFrontendOpts().Inputs[i], llvm::MemoryBuffer::getNewMemBuffer(0));

  }

  if (!act->Execute()) {

    cerr << "Execute() failed." << endl;

    return 1;

  }

  unique_ptr module(act->takeModule());

  engine_builder EB(std::move(module));

  unique_ptr EE(EB.create());

  Function* func = EE->FindFunctionNamed("MyClass::foo");

  if (func != nullptr) {

    typedef void (*MyClass_foo_t)(MyClass*);

    MyClass_foo_t MyClass_foo = reinterpret_cast (EE->getPointerToGlobal(func));

    MyClass* pMyClass = new MyClass();

    MyClass_foo(pMyClass);

    // 使用pMyClass进行操作

  }

  return 0;

}

在上面的示例代码中,首先定义了一个类MyClass,并在代码中动态生成了它的一个成员函数foo。然后,利用clang库动态编译生成的代码,并创建了一个MyClass对象的实例pMyClass,最后调用foo函数对pMyClass进行操作。

总之,虽然C++不支持像解释型语言一样在程序运行时动态加载和编译类文件,但C++提供了一些方式来实现动态加载和编译的功能,如动态链接库和代码生成库。使用这些库可以在程序运行时动态生成和编译指定的代码,并在运行时调用其中的函数或变量。

  
  

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