C++之AOP

AOP是近年炒得很热，但却用得很少的一门技术，不过这并不能阻止我去学习它。既然能一度炒得火热，必定有过人之处。说AOP是一种思想或许更适合一些，它并不描述哪一种专有的技术，也不指定实现方式。

众所周知，C++没有丰富的动态类型信息，更没有动态生成类的功能(C++类型在编译后就基本上没有类型存在了)，所以无法像java一样采用动态代理来实现AOP。

Aspect C++是C++的一个AOP实现，它使用了插入代码的方法。

一个典型的Aspect C++示例需要一个C++源文件(.cpp)、一个Aspect C++源文件(.ah)，通过ac++编译器把C++源文件和Aspect C++源文件转换成混合的C++源文件(如果有头文件也会转换)，最后通过普通的C++编译器编译出可执行文件。

下面是一个简单的示例：

1、C++源文件：

#include <stdio.h>

class A {
public:
  int a(int i, float b);
};

int A::a(int i, float b) {
  printf("inside A::a(%d, %f)\n", i, b);
  return i;
}

void b(char c, char *str) {
  printf("inside b(%c, %s)\n", c, str);
}

int main() {
  A a;
  a.a(4711, 3.14);
  b('H', "ello World");
  return 0;
}

2、Aspect C++源文件：

#include <stdio.h>

aspect Action {
  advice execution("% A::%()") || execution("% b()") : around()  {
    printf("A: before(exec) %s\n", JoinPoint::signature());
    printf("that  : %p\n" , tjp->that());
    printf("target: %p\n" ,tjp->target());
    tjp->proceed();
    printf("A: after(exec) %s\n", JoinPoint::signature());
  }
  advice call("% A::%()") || call("% b()") : around()  {
    printf("A: before(call) %s\n", JoinPoint::signature());
    printf("that  : %p\n" , tjp->that());
    printf("target: %p\n" ,tjp->target());
    tjp->proceed();
    printf("A: after(call) %s\n", JoinPoint::signature());
  }
};

aspect ActionB {
  advice execution("% A::%()") || execution("% b()") : around()  {
    printf("B: before(exec) %s\n", JoinPoint::signature());
    printf("that  : %p\n" , tjp->that());
    printf("target: %p\n" ,tjp->target());
    tjp->proceed();
    printf("B: after(exec) %s\n", JoinPoint::signature());
  }
  advice call("% A::%()") || call("% b()") : around()  {
    printf("B: before(call) %s\n", JoinPoint::signature());
    printf("that  : %p\n" , tjp->that());
    printf("target: %p\n" ,tjp->target());
    tjp->proceed();
    printf("B: after(call) %s\n", JoinPoint::signature());
  }
};

简单说明一下：
1、“aspect Action”定义了一个“方面”，名字是“Action”，定义一个方面可以理解为“我关注程序的这个方面”。
2、“advice 切入点:位置”定义一个“处理方法”，在切入点的指定位置上执行代码。切入点可以选择call、execution、construction、destruction，分别表示调用、执行、构造函数、析构函数。执行点可以选择before、after、around，分别表示在这些切入点的前面、后面或替换掉整个函数。
3、tpj表示thisJoinPoint，表示切入点本身。上面的例子由于使用around替换了整个执行过程，所以要执行原来的操作还需要调用tpj->proceed()。这里的around完成的功能可由一个before和一个after代替
4、切入点的匹配模式。切入点通过字符串来匹配要切入的操作，“%”字符表示匹配任意类型(或名字)，在AspectJ中，这个字符是“*”，由于C++中“*”用来定义指针，所以在Aspect C++中用“%”；“...”用来匹配任意个参数。

编译：
首先运行ac++ -p <你的源文件所在目录> -d <输出文件目录> -I<附加头文件目录>，这一步会转换C++源文件和Aspect C++源文件。

如果在安装了VC，编译时可指定INCLUDE路径及_WIN32宏。
ac++ -p <你的源文件所在目录> -d <输出文件目录> -I<附加头文件目录> -I"C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 8\VC\include" -D_WIN32

然后直接编译：
cl <源文件名>.cc

上面这个程序在处理前运行结果如下：

F:\soft\ac\examples\Action>main
inside A::a(4711, 3.140000)
inside b(H, ello World)

经Aspect C++处理后运行结果：

F:\soft\ac\examples\Action-out>main
A: before(call) int A::a(int,float)
that  : 00000000
target: 0012FF73
B: before(call) int A::a(int,float)
that  : 00000000
target: 0012FF73
A: before(exec) int A::a(int,float)
that  : 0012FF73
target: 0012FF73
B: before(exec) int A::a(int,float)
that  : 0012FF73
target: 0012FF73
inside A::a(4711, 3.140000)
B: after(exec) int A::a(int,float)
A: after(exec) int A::a(int,float)
B: after(call) int A::a(int,float)
A: after(call) int A::a(int,float)
A: before(call) void b(char,char *)
that  : 00000000
target: 00000000
B: before(call) void b(char,char *)
that  : 00000000
target: 00000000
A: before(exec) void b(char,char *)
that  : 00000000
target: 00000000
B: before(exec) void b(char,char *)
that  : 00000000
target: 00000000
inside b(H, ello World)
B: after(exec) void b(char,char *)
A: after(exec) void b(char,char *)
B: after(call) void b(char,char *)
A: after(call) void b(char,char *)