C++中可扩展的自动类注册

Question

C++中的自动类注册是一项常见任务,这是StackOverflow上常见的问题:

在对象工厂中注册对象创建者

以某种方式在列表中注册我的类

使用宏自动注册对象创建者功能

c ++派生类型的自动工厂注册

基本目标是自动向某些注册表或工厂注册类,以便以后可以对每个类进行一些工作.

这是一种成熟的技术,由(例如)Google Test(http://code.google.com/p/googletest)等库使用,它自动注册Test类的子类,以便每个测试都可以自动实例化并在测试执行期间运行.

注册可以通过实例化其构造函数进行注册的静态注册器类,或者通过巧妙地使用CRTP并将注册代码放在基类构造函数中,或者您喜欢的任何内容(上面的链接提供了几种不同的可能技术)来完成.

但是,当我实施任何这些技术时,我发现它们的扩展性非常差.如果我在Google Test中有10,000个TEST宏调用,则编译和链接会停止(MSVC 2010)并且二进制大小会爆炸.如果我以另一种方式实现,使用10,000个子类与静态注册器,我看到相同的行为.

例如,考虑简化的例子:

#include <iostream>
#include <string>

class Base {

    public:

        Base( const std::string& Name_ ) : Name( Name_ ) { ; }
       ~Base() { ; }

        virtual std::string GetName() const { return Name; }
        virtual void DoSomething() = 0;

    private:

        std::string Name;

};

class Registry {

    public:

        static Registry& GetInstance() {
            static Registry* Instance = new Registry();
            return *Instance;
        }

        void Register( const Base* b ) {
            std::cout << "Registered class " << b->GetName() << std::endl;
        }

    private:

        Registry()  { ; }
       ~Registry()  { ; }

};

class Registrar {

    public:

        Registrar( const Base* b ) {
            Registry::GetInstance().Register( b );
        }

       ~Registrar() { }

};


#define  REGISTER( CLASS )                                          \
    class CLASS : public Base {                                     \
        public:                                                     \
            CLASS( const std::string& Name ) : Base( Name ) { ; }   \
            virtual void DoSomething();                             \
        private:                                                    \
            static Registrar m_Registrar;                           \
    };                                                              \
    Registrar CLASS::m_Registrar( new CLASS( #CLASS ) );            \
    void CLASS::DoSomething()


int main( int argc, char** argv )
{
    return 0;
}


REGISTER( Class1 )
{
    std::cout << "Doing something in Class1" << std::endl;
}

REGISTER( Class2 )
{
    std::cout << "Doing something in Class2" << std::endl;
}

[...]

共有10000个自动生成的REGISTER调用.

有没有一个根本原因,为什么这不会很好地扩展？编译器会阻塞10000个类吗？在MSVC 2010下,上面的编译在一台相当快的机器上花了将近两分钟,并产生一个超过5 MB的二进制文件.如果我与Google Test类似,我会看到相同的结果.

Answer 1

用 C++ 编写 Java 代码很少能奏效。所有这些堆分配可能都会影响性能（就像在 Java 中一样，但 Java 启动速度太慢以至于没有人会注意到）。使用静态对象，不要将Registrar对象放入每个生成的类中；这只是浪费时间和空间。