反射擴充套件

C++ 反射擴充套件，ISO/IEC TS 23619:2021，指定了對核心語言的修改，並定義了本頁列出的 C++ 標準庫新元件。

反射 TS 基於 C++20 標準（但概念的定義是按照概念 TS的風格指定的）。

如果一個無括號運算元可以被視為型別標識或函式式型別轉換表示式，則它被視為型別標識。括號可用於區分函式式型別轉換和型別標識。例如，給定一個具有預設建構函式的類型別 X，reflexpr(X()) 反射函式型別 X()，而 reflexpr((X())) 反射表示式 X()。

如果運算元同時指定一個別名和一個類名，則由 reflexpr-說明符表示的型別將反射該別名並滿足 `reflect::Alias`。

如果運算元指定一個在塊作用域中宣告的名稱，並且該命名實體既未被捕獲也不是函式引數，則程式格式錯誤。

[編輯] 元物件型別

元物件型別是一種未命名、不完整的名稱空間作用域類型別。當且僅當一個型別是元物件型別時，它才滿足 `reflect::Object` 概念。元物件型別可能滿足其他概念，具體取決於 `reflexpr` 的運算元。

反覆將 `reflexpr` 應用於同一運算元是否產生相同或不同的型別是未指定的。如果元物件型別反映一個不完整的類型別，則某些型別轉換無法應用。

元物件型別允許透過型別特徵或型別轉換檢查 `reflexpr` 運算元的一些屬性。

[編輯] 過載決議

如果函式呼叫表示式的字尾表示式是類型別，即 e 在函式呼叫表示式 e(args) 中是類型別，則不應使用字尾表示式 (e) 型別的使用者定義轉換函式。

如果字尾表示式不是類型別，它應命名一個函式，該函式是過載決議的唯一結果。

struct Functor
{
    void operator()(int) const;
 
    using fptr_t = void(*)(std::nullptr_t);
    operator fptr_t() const;
};
 
using Meta0 = reflexpr(Functor{}(0));          // OK
// using Meta1 = reflexpr(Functor{}(nullptr)); // error: conversion function used

[編輯] 反射相關

別名是透過 typedef 宣告、別名宣告或 using 宣告引入的名稱。

實體或別名 B 與實體或別名 A 反射相關，如果

A 和 B 是相同的實體或別名，
A 是變數或列舉器，且 B 是 A 的型別，
A 是列舉，且 B 是 A 的基礎型別，
A 是類，且 B 是 A 的成員或基類，
A 是指定實體 B 的非模板別名，
A 不是全域性名稱空間，且 B 是 A 的封閉類或名稱空間，
A 是帶括號的表示式 ( B )，
A 是閉包型別 B 的 lambda 捕獲，
A 是 lambda 捕獲 B 的閉包型別，
B 是由函式式型別轉換表示式 A 指定的型別，
B 是透過過載決議為函式呼叫表示式 A 選擇的函式，
B 是函式 A 的返回型別、引數型別或函式型別，或者
B 與實體或別名 X 反射相關，且 X 與 A 反射相關。

反射關係是自反和傳遞的，但不是對稱的。

非正式地說，B 與 A 反射相關的情況意味著 B 參與了 A 的宣告或定義。

對由 reflexpr-說明符表示的型別進行零次或多次連續的型別轉換（產生元物件型別），可以檢查與運算元反射相關的實體和別名；這樣的元物件型別被認為反映了相應的反射相關實體或別名。

struct X;
struct B
{
    using X = ::X;
    typedef X Y;
};
struct D : B
{
    using B::Y;
};
// ::X, but not B::X or B::Y is reflection-related to D::Y

[編輯] 雜項

用作 reflexpr-運算元的表示式是未求值表示式，並且可能在編譯時求值。
為了確定透過捕獲預設值在 lambda 表示式中捕獲的變數，`reflexpr` 運算元不被視為未求值運算元。
由元物件型別 `T` 反射的具有靜態儲存期的函式或變數，透過特化 std::experimental::reflect::get_pointer<T> 進行odr-use，如同透過獲取提名該函式或變數的 id-expression 的地址一樣。
可以有多個元物件型別的定義，只要所有對該型別的操作都產生相同的常量表達式結果。
如果一個型別是由 reflexpr-說明符表示的，並且其運算元，則該型別是依賴的：
- 是一個型別依賴表示式，或者是一個（可能帶括號的）函式式型別轉換表示式，其中至少包含一個型別依賴的直接子表示式，或者
- 指定一個依賴型別或未知特化的成員，或者值依賴的常量表達式。

[編輯] 關鍵字

reflexpr

[編輯] 預定義特性測試宏

__cpp_reflection

(反射 TS)

值至少為 201902 表示支援反射 TS
(宏常量)

[編輯] 庫支援

[編輯] 概念

定義於標頭檔案 `<experimental/reflect>`
定義於名稱空間 `std::experimental::reflect`
定義於內聯名稱空間 `std::experimental::reflect::v1`
Object (反射 TS)	指定一個型別是元物件型別 (概念)
ObjectSequence (反射 TS)	指定一個元物件型別是元物件序列型別 (概念)
TemplateParameterScope (反射 TS)	指定元物件型別反映一個模板引數作用域 (概念)
Named (反射 TS)	指定一個元物件型別反映一個具有關聯（可能為空）名稱的實體或別名 (概念)
Alias (反射 TS)	指定元物件型別反映類型別名、命名空間別名或透過 using-宣告引入的別名 (概念)
RecordMember (反射 TS)	指定元物件型別反映類的一個成員宣告 (概念)
Enumerator (反射 TS)	指定元物件型別反映列舉器 (概念)
Variable (反射 TS)	指定元物件型別反映變數或資料成員 (概念)
ScopeMember (反射 TS)	指定一個元物件型別滿足 `RecordMember`、`Enumerator` 或 `Variable`，或者反映全域性名稱空間以外的名稱空間 (概念)
Typed (反射 TS)	指定元物件型別反映一個具有型別的實體 (概念)
Namespace (反射 TS)	指定一個元物件型別反映一個名稱空間 (概念)
GlobalScope (反射 TS)	指定一個元物件型別反映全域性名稱空間 (概念)
Class (反射 TS)	指定元物件型別反映非聯合類型別 (概念)
Enum (反射 TS)	指定元物件型別反映列舉型別 (概念)
Record (反射 TS)	指定元物件型別反映類型別 (概念)
作用域 (反射 TS)	指定一個元物件型別反映一個名稱空間、類、列舉、函式、閉包型別、模板引數作用域 (概念)
型別 (反射 TS)	指定一個元物件型別反映一個型別 (概念)
Constant (反射 TS)	指定一個元物件型別反映一個列舉器或一個 constexpr 變數 (概念)
Base (反射 TS)	指定元物件型別反映從 `get_base_classes` 獲取的直接基類 (概念)
FunctionParameter (反射 TS)	指定一個元物件型別反映一個函式引數 (概念)
Callable (反射 TS)	指定元物件型別反映一個函式（包括建構函式和解構函式） (概念)
Expression (反射 TS)	指定一個元物件型別反映一個表示式 (概念)
ParenthesizedExpression (反射 TS)	指定一個元物件型別反映一個帶括號的表示式 (概念)
FunctionCallExpression (反射 TS)	指定元物件型別反映一個函式呼叫表示式 (概念)
FunctionalTypeConversion (反射 TS)	指定一個元物件型別反映一個函式式型別轉換表示式 (概念)
Function (反射 TS)	指定一個元物件型別反映一個函式（不包括建構函式和解構函式） (概念)
MemberFunction (反射 TS)	指定元物件型別反映一個成員函式（不包括建構函式和解構函式） (概念)
SpecialMemberFunction (反射 TS)	指定一個元物件型別反映一個特殊成員函式 (概念)
Constructor (反射 TS)	指定一個元物件型別反映一個建構函式 (概念)
解構函式 (反射 TS)	指定一個元物件型別反映一個解構函式 (概念)
Operator (反射 TS)	指定一個元物件型別反映一個運算子函式或一個轉換函式 (概念)
ConversionOperator (反射 TS)	指定一個元物件型別反映一個轉換函式 (概念)
Lambda (反射 TS)	指定元物件型別反映非泛型 lambda 的閉包型別 (概念)
LambdaCapture (反射 TS)	指定一個元物件型別反映一個 lambda 捕獲 (概念)

[編輯] 元物件操作

定義於標頭檔案 `<experimental/reflect>`
定義於名稱空間 `std::experimental::reflect`
定義於內聯名稱空間 `std::experimental::reflect::v1`
`Object` 操作
reflects_same (反射 TS)	檢查兩個元物件型別是否反映相同的實體或別名 (類模板)
get_source_line (反射 TS)	獲取被反射實體或別名宣告的推定行號 (類模板)
get_source_column (反射 TS)	獲取被反射實體或別名宣告的實現定義的列號 (類模板)
get_source_file_name (反射 TS)	獲取被反射實體或別名宣告的推定檔名 (類模板)
`ObjectSequence` 操作
get_size (反射 TS)	獲取元物件序列的大小 (類模板)
get_element (反射 TS)	獲取序列中指定索引的元物件型別 (類模板)
unpack_sequence (反射 TS)	將模板應用於元物件序列 (類模板)
`Named` 操作
is_unnamed (反射 TS)	檢查被反射實體或別名是否未命名 (類模板)
get_name (反射 TS)	獲取被反射實體或別名的非限定名稱 (類模板)
get_display_name (反射 TS)	獲取被反射實體或別名的實現定義的顯示名稱 (類模板)
`Alias` 操作
get_alias (反射 TS)	獲取反映被反射別名的關聯實體的元物件型別 (類模板)
`Type` 操作
get_type (反射 TS)	獲取反映被反射實體或別名型別的元物件型別 (類模板)
get_reflected_type (反射 TS)	獲取被反射實體或別名的型別 (類模板)
is_enum (反射 TS)	檢查元物件型別是否反映列舉型別 (類模板)
is_union (反射 TS)	檢查元物件型別是否反映聯合型別 (類模板)
uses_class_keyuses_struct_key (反射 TS)	檢查元物件型別是否反映使用 class 或 struct 分別宣告的非聯合類型別 (類模板)
`ScopeMember` 操作
get_scope (反射 TS)	獲取反映被反射實體或別名作用域的元物件型別 (類模板)
`Base` 操作
get_class (反射 TS)	獲取反映給定基類關係中基類的元物件型別 (類模板)
`RecordMember` 和 `Base` 操作
is_public (反射 TS)	檢查被反射成員或基類是否為公共的 (類模板)
is_protected (反射 TS)	檢查被反射成員或基類是否受保護 (類模板)
is_private (反射 TS)	檢查被反射成員或基類是否為私有的 (類模板)
`Record` 操作
get_public_data_membersget_accessible_data_membersget_data_members (反射 TS)	獲取一個元物件序列型別，其元素反映被反射類的公共、可訪問或所有資料成員 (類模板)
get_public_member_functionsget_accessible_member_functionsget_member_functions (反射 TS)	獲取一個元物件序列型別，其元素反映被反射類的公共、可訪問或所有成員函式 (類模板)
get_constructors (反射 TS)	獲取一個元物件序列型別，其元素反映被反射類的所有建構函式 (類模板)
get_operators (反射 TS)	獲取一個元物件序列型別，其元素反映在被反射類中宣告的所有運算子函式和轉換函式 (類模板)
get_destructor (反射 TS)	獲取反映被反射類解構函式的元物件型別 (類模板)
get_public_member_typesget_accessible_member_typesget_member_types (反射 TS)	獲取一個元物件序列型別，其元素反映被反射類的公共、可訪問或所有巢狀型別或成員 typedef (類模板)
get_public_base_classesget_accessible_base_classesget_base_classes (反射 TS)	獲取一個元物件序列型別，其元素反映被反射類的公共、可訪問或所有基類 (類模板)
`Enum` 操作
is_scoped_enum (反射 TS)	檢查被反射列舉是否為作用域列舉 (類模板)
get_enumerators (反射 TS)	獲取一個元物件序列型別，其元素反映被反射列舉的列舉器 (類模板)
get_underlying_type (反射 TS)	獲取反映被反射列舉基礎型別的元物件型別 (類模板)
`Variable` 操作
get_constant (反射 TS)	獲取被反射變數的值，該值是一個常量表達式 (類模板)
is_thread_local (反射 TS)	檢查變數是否使用 thread_local 宣告 (類模板)
`FunctionParameter` 操作
has_default_argument (反射 TS)	檢查被反射引數是否具有預設引數 (類模板)
`Callable` 操作
get_parameters (反射 TS)	獲取一個元物件序列型別，其元素反映被反射函式的引數 (類模板)
is_vararg (反射 TS)	檢查被反射函式的引數列表是否包含省略號引數 (類模板)
is_noexcept (反射 TS)	檢查被反射函式是否不丟擲異常 (類模板)
is_deleted (反射 TS)	檢查被反射函式是否已刪除 (類模板)
`Variable` 和 `Callable` 操作
is_constexpr (反射 TS)	檢查被反射變數或函式是否為 constexpr (類模板)
`Namespace` 和 `Callable` 操作
is_inline (反射 TS)	檢查被反射名稱空間或函式是否為 inline (類模板)
`ParenthesizedExpression` 操作
get_subexpression (反射 TS)	獲取反映被反射帶括號表示式的無括號表示式的元物件型別 (類模板)
`FunctionCallExpression` 操作
get_callable (反射 TS)	獲取反映被反射函式呼叫表示式中函式的元物件型別 (類模板)
`FunctionalTypeConversion` 操作
get_constructor (反射 TS)	獲取反映被反射函式式型別轉換表示式中建構函式的元物件型別 (類模板)
`Variable` 和 `Function` 操作
get_pointer (反射 TS)	獲取被反射變數或函式的地址，或指向被反射非靜態成員的成員指標值 (類模板)
`MemberFunction` 操作
is_constis_volatilehas_lvalueref_qualifierhas_rvalueref_qualifier (反射 TS)	分別檢查被反射成員函式是否聲明瞭 const、volatile、& 或 && 限定符 (類模板)
is_override (反射 TS)	檢查被反射成員函式是否覆蓋基類的成員函式 (類模板)
`Record` 和 `MemberFunction` 操作
is_final (反射 TS)	檢查被反射類或成員函式是否用 final 標記 (類模板)
`Variable` 和 `MemberFunction` 操作
is_static (反射 TS)	檢查被反射變數是否為靜態儲存期，或者被反射成員函式是否為靜態的 (類模板)
`SpecialMemberFunction` 操作
is_implicitly_declared (反射 TS)	檢查被反射的特殊成員函式是否是隱式宣告的 (類模板)
is_defaulted (反射 TS)	檢查被反射的特殊成員函式在其第一次宣告時是否已預設 (類模板)
`Constructor` 和 `ConversionOperator` 操作
is_explicit (反射 TS)	檢查被反射的建構函式或轉換函式是否用 explicit 宣告 (類模板)
`MemberFunction` 和 `Destructor` 操作
is_virtual (反射 TS)	檢查被反射的成員函式是否為虛擬函式 (類模板)
is_pure_virtual (反射 TS)	檢查被反射的成員函式是否為純虛擬函式 (類模板)
`Lambda` 操作
get_captures (反射 TS)	獲取一個元物件序列型別，其元素反映被反射閉包型別的捕獲 (類模板)
uses_default_copy_captureuses_default_reference_capture (反射 TS)	檢查被反射閉包型別的 lambda 表示式的捕獲預設值是 `=` 還是 `&` (類模板)
is_call_operator_const (反射 TS)	檢查被反射閉包型別的 `operator()` 是否用 const 宣告 (類模板)
`LambdaCapture` 操作
is_explicitly_captured (反射 TS)	檢查被反射的 lambda 捕獲是否顯式捕獲 (類模板)
is_init_capture (反射 TS)	檢查被反射的 lambda 捕獲是否是初始化捕獲 (類模板)

[編輯] 庫特性測試宏

定義於標頭檔案 `<experimental/reflect>`
__cpp_lib_reflection (反射 TS)	值至少為 201902 表示支援反射 TS 的支援庫 (宏常量)

[編輯] 概念的滿足

下表列出了反映運算元的元物件型別是否滿足反射 TS 引入的概念。

分類	`reflexpr` 運算元	滿足的概念
型別	指定聯合體的類名	`reflect::Union`
	指定閉包型別的類名	`reflect::Lambda`
	指定非聯合類的類名	`reflect::Record`
	列舉名	`reflect::Enum`
	模板型別引數	`reflect::Type`, `reflect::Alias`
	decltype-說明符	`reflect::Type`, `reflect::Alias`
	透過 using-宣告引入的型別名	`reflect::Type`, `reflect::Alias`, `reflect::ScopedMember`
	任何其他 typedef-名	`reflect::Type`, `reflect::Alias`
	任何其他型別標識	`reflect::Type`
Namespace	命名空間別名	`reflect::Namespace`, `reflect::Alias`
	全域性名稱空間	`reflect::GlobalScope`
	任何其他名稱空間	`reflect::Namespace`
Expression	資料成員的名稱	`reflect::Variable`
	變數的名稱	`reflect::Variable`
	列舉器的名稱	`reflect::Enumerator`
	函式引數的名稱	`reflect::FunctionParameter`
	捕獲實體的名稱	`reflect::LambdaCapture`
	帶括號的表示式	`reflect::ParenthesizedExpression`
	函式呼叫表示式	`reflect::FunctionCallExpression`
	函式式型別轉換表示式	`reflect::FunctionalTypeConversion`

如果 id-expression 形式的運算元是常量表達式，則由 reflexpr-說明符指定的型別也滿足 `reflect::Constant`。

如果 reflexpr-運算元指定類成員，則由 reflexpr-說明符表示的型別也滿足 `reflect::RecordMember`。

[編輯] 另請參閱

type_info	包含某些型別資訊的類，由 typeid 運算子返回 (類) [編輯]
<type_traits> (C++11)	編譯時型別資訊工具[編輯]

編譯器支援
自由（freestanding）與宿主（hosted）
語言
標準庫
標準庫標頭檔案
具名要求
特性測試宏 (C++20)
語言支援庫
概念庫 (C++20)
診斷庫
記憶體管理庫
超程式設計庫 (C++11)
通用工具庫
容器庫
迭代器庫
範圍庫 (C++20)
演算法庫
字串庫
文字處理庫
數值庫
日期和時間庫
輸入/輸出庫
檔案系統庫 (C++17)
併發支援庫 (C++11)
執行控制庫 (C++26)
技術規範
符號索引
外部庫

技術規範
檔案系統庫 (檔案系統 TS)
庫基礎 (庫基礎 TS)
庫基礎 2 (庫基礎 TS v2)
庫基礎 3 (庫基礎 TS v3)
並行性擴充套件 (並行性 TS)
並行性擴充套件 2 (並行性 TS v2)
併發性擴充套件 (併發性 TS)
併發擴充套件 2 (併發 TS v2)
概念 (概念 TS)
範圍 (範圍 TS)
反射 (反射 TS)
數學特殊函式 (特殊函式 TR)
實驗性非 TS
模式匹配
線性代數
std::execution
契約
2D 圖形


`::`	(1)

型別標識	(2)

巢狀名說明符(可選) 名稱空間名	(3)

id-表示式	(4)

`(` 表示式 `)`	(5)

函式呼叫表示式	(6)

函式式型別轉換表示式	(7)


簡單型別說明符 `(` 表示式列表(可選) `)`	(1)

typename-說明符 `(` 表示式列表(可選) `)`	(2)

簡單型別說明符大括號初始化列表	(3)

typename-說明符大括號初始化列表	(4)

cppreference.com

名稱空間

變體

檢視

操作

反射擴充套件

目錄

[編輯] 核心語言變更

[編輯] reflexpr-說明符

[編輯] 元物件型別

[編輯] 過載決議

[編輯] 反射相關

[編輯] 雜項

[編輯] 關鍵字

[編輯] 預定義特性測試宏

[編輯] 庫支援

[編輯] 概念

[編輯] 元物件操作

Object 操作

ObjectSequence 操作

Named 操作

Alias 操作

Type 操作

ScopeMember 操作

Base 操作

RecordMember 和 Base 操作

Record 操作

Enum 操作

Variable 操作

FunctionParameter 操作

Callable 操作

Variable 和 Callable 操作

Namespace 和 Callable 操作

ParenthesizedExpression 操作

FunctionCallExpression 操作

FunctionalTypeConversion 操作

Variable 和 Function 操作

MemberFunction 操作

Record 和 MemberFunction 操作

Variable 和 MemberFunction 操作

SpecialMemberFunction 操作

Constructor 和 ConversionOperator 操作

MemberFunction 和 Destructor 操作

Lambda 操作

LambdaCapture 操作

[編輯] 庫特性測試宏

[編輯] 概念的滿足

[編輯] 另請參閱

導航

工具箱

`Object` 操作

`ObjectSequence` 操作

`Named` 操作

`Alias` 操作

`Type` 操作

`ScopeMember` 操作

`Base` 操作

`RecordMember` 和 `Base` 操作

`Record` 操作

`Enum` 操作

`Variable` 操作

`FunctionParameter` 操作

`Callable` 操作

`Variable` 和 `Callable` 操作

`Namespace` 和 `Callable` 操作

`ParenthesizedExpression` 操作

`FunctionCallExpression` 操作

`FunctionalTypeConversion` 操作

`Variable` 和 `Function` 操作

`MemberFunction` 操作

`Record` 和 `MemberFunction` 操作

`Variable` 和 `MemberFunction` 操作

`SpecialMemberFunction` 操作

`Constructor` 和 `ConversionOperator` 操作

`MemberFunction` 和 `Destructor` 操作

`Lambda` 操作

`LambdaCapture` 操作