从外部代码加载阶段

Question

我写了一个基于管道和过滤器的架构。为了避免混淆，过滤器在我的代码中被称为 "Stages"。这是基本思想：

我希望其他开发人员能够实现他们自己的阶段 class，然后我可以将其添加到运行时已经存在的阶段列表中。

我已经阅读了一段时间，它们似乎对动态代码加载有限制。我当前的舞台 class 看起来像这样：

class Stage
{
public:
    void Process();
    const uint16_t InputCount();
    const uint16_t OutputCount();

    void SetOutputPipe(size_t idx, Pipe<AmplitudeVal> *outputPipe);
    void SetInputPipe(size_t idx, Pipe<AmplitudeVal> *inputPipe);

protected:
    Stage(const uint16_t inputCount, const uint16_t outputCount);
    virtual void init() {}; 
    virtual bool work() = 0;
    virtual void finish() {};

protected:
    const uint16_t mInputCount;
    const uint16_t mOutputCount;
    std::vector< Pipe<AmplitudeVal>* > mInputs;
    std::vector< Pipe<AmplitudeVal>* > mOutputs;
};

AmplitudeVal 只是浮点数的别名。此 class 仅包含对其连接的管道的引用（mInputs 和 mOutputs），它不处理任何算法 activity。我想尽可能少地公开，以便于外部开发人员使用。现在这个 class 只依赖于管道头和一些基本的配置文件。大多数处理加载 DLL 的示例都建议 class 只有纯虚函数，几乎没有任何成员变量。我不确定我应该做什么。

Answer 1

我知道你想在 DLL 中有一个阶段，并让用户用户在你的 DLL 上派生他们的工作。

场景 1：消费者和 DLL 使用相同的编译器和相同的标准库构建

如果消费者使用相同的编译器、兼容的编译选项，并且双方使用相同的共享标准库（默认使用 MSVC），那么您的解决方案 应该按原样工作

（参见。）

场景 2：消费者和 DLL 使用相同的编译器但不同的库构建

如果一方使用不同的标准库或其链接选项（例如，如果您为 DLL 使用静态链接库，为消费者使用共享库），那么您必须确保所有对象始终 created/released 在同一侧（因为 DLL 和应用程序将各自使用自己的分配函数和不同的内存池）。

这将非常困难，因为：

数据的继承
虚析构函数
标准容器的存储管理（在 DLL 和消费者中会有所不同，尽管源代码给人的印象可能是相同的）

朝着正确方向迈出的第一步是 将所有数据隔离到私有部分 并确保通过 getter 和 setter 进行干净的访问。幸运的是，这种设计是一种合理的继承设计方法，因此即使您不需要它也值得使用。

场景三：编译器不同或编译选项不兼容

如果您使用不同的编译器或不兼容的编译选项，那么真正的问题就开始了：

你不能依赖双方对内存布局有相同理解的假设。所以成员的 read/write 可能出现在不同的位置；一团糟！这就是为什么那么多 DLL classes 没有数据成员的原因。许多人还使用 PIMPL idiom 来隐藏私有内存布局。但在这种继承情况下，PIMPL 与使用私有数据非常相似（*this 将是指向私有实现的隐式指针）
compiler/linker 使用 "mangled" 函数名。不同的编译器可能使用不同的修饰，并且不会理解彼此的符号定义（即尽管 SetOutputPipe() 存在，但客户端不会找到它）。这就是为什么大多数 DLL 将所有成员函数都作为虚拟函数的原因：这些函数是通过 vtable 中的偏移量调用的，幸运的是，它在实践中跨编译器使用相同的布局。
最后，不同的编译器可以使用不同的调用约定。但我认为在成熟平台上的实践中，这不应该是一个主要风险

在关于使用不同编译器（也没有继承）的 DLL 的问题中，我提供了一些可能与此类混合场景相关的额外解释和参考。

再次使用 private 成员数据而不是受保护的会使您更安全。使用 extern "C" 链接说明符公开 getters/setters（无论是受保护还是 public）将避免非虚函数的名称重整问题。

最后备注：

在库中公开 classes 时，应格外小心地设计 class，将数据设为私有。无论您处于何种情况，这种良好做法都值得额外思考。

从外部代码加载阶段

Loading Stages from external code

c++

dll

inheritance