文章目录
- C++源码生成·第一章
- 1 概述
- 2 使用源码模板
- 2.1 创建模板文件
- 2.2 通过模板文件生成
- 2.2.1 运行脚本
- 2.2.2 结果
- 3 结语
C++源码生成·第一章
1 概述
在「C++源码生成·序章」中介绍了使用 Python 生成 C++ 源码的基本操作，同时搭建了 github 项目仓库，通过示例项目和具体步骤展示了具体的实现流程。在本章会开始完善 Python 脚本与源代码模板文件，让其逐步成为一个真正可用的工具。
2 使用源码模板
在自动化生成源码的过程中，使用模板可以带来许多好处：
-
提高代码一致性：使用模板可以确保生成的代码风格、结构和命名约定一致，减少了人为错误和风格不一致的问题。
-
减少重复劳动：通过定义一次模板，可以自动生成大量类似的代码，避免了重复编写相同的代码片段，从而提高了开发效率。
-
易于维护和更新：当需要修改代码结构或风格时，只需更新模板即可，无需逐个修改生成的代码文件，大大简化了维护过程。
-
增强可扩展性：模板可以参数化，通过传递不同的参数生成不同的代码，使得代码生成过程更加灵活和可扩展。
-
代码生成自动化：模板与自动化工具相结合，可以实现代码的自动生成，减少手动编码的工作量，特别是在处理大量样板代码时。
-
促进最佳实践：模板可以内置最佳实践，如设计模式、安全编码规范等，确保生成的代码遵循这些最佳实践。
-
支持多语言和多平台：模板可以针对不同的编程语言和平台进行设计，使得同一套模板可以生成适用于不同环境的代码。
-
简化文档生成：除了代码，模板还可以用于生成文档、配置文件等，确保这些文件的格式和内容与代码保持一致。
-
支持代码审查：生成的代码可以通过模板进行预定义的代码审查规则检查，提高代码质量。
-
提高开发效率：模板使得开发过程更加快速和高效，开发人员可以专注于业务逻辑和功能实现，而不是花费大量时间在编写样板代码上。
使用模板在自动化生成源码的工具中，能够显著提高开发效率、代码质量和可维护性，是现代软件开发中不可或缺的工具之一。
2.1 创建模板文件
在项目中创建一个名为 template 的目录专门用于存放模板文件，包括但不限于如：头文件、CPP 文件、CMakeList 文件、各种配置文件等的模板文件。一般模板文件可以用 .tmpl 作为后缀。
创建 main.cpp.tmpl 模板文件：
main.cpp.tmpl
#include <signal.h> // included for 'signal()'
#include <string.h> // included for 'strsignal()'
#include <stdlib.h> // included for 'EXIT_SUCCESS'
#include <atomic> // included for 'std::atomic<>'
#include <iostream> // included for 'std::cout'
#include <thread> // included for 'std::this_thread'std::atomic<bool> exit_request{false};// Handle signals
void sighandler(int signo) {std::cout << "Caught signal number " << std::to_string(signo) << " ("<< strsignal(signo) << ")" << std::endl;exit_request = true;
}void setup_signal_handler() {signal(SIGINT, sighandler); // SIGINT signal is normally generated by ctrl-c.signal(SIGQUIT, sighandler); // SIGQUIT signal is usually generated by ctrl-\.signal(SIGTERM, sighandler); // shell command `kill' generates SIGTERM// signal by defaultsignal(SIGPIPE, SIG_IGN); // ignore SIGPIPE signal
}// Main entry
int main(int argc, char *argv[]) {setup_signal_handler();// Simulate tasks that run for a long timewhile (!exit_request) {std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));}return EXIT_SUCCESS;
}
如上所言，模板文件可以促进最佳实践在项目中的应用，上述代码对信号进行了捕获并设置了信号处理函数，在实际项目开发过程中可针对实际情况进行更新与完善。
2.2 通过模板文件生成
现在开始创建一个 Python 脚本，该脚本将 main.cpp.tmpl 拷贝到当前目录并改名为 main.cpp。以下是完整的 Python 脚本：
cppgen
#!/usr/bin/python3
import shutil# Define the path to the source file
src_file = 'template/main.cpp.tmpl'# Define the path to the destination file
dst_file = 'main.cpp'# Try to copy the file from the source to the destination
try:shutil.copy(src_file, dst_file)print(f"Generated {dst_file}")
except Exception as e:print(f"An unexpected error occurred: {e}")
在 Python 中，你可以使用内置的 shutil 模块来拷贝文件。shutil 模块提供了许多高级文件操作，包括复制文件和目录。在这段 Python 脚本中：
- 导入
shutil模块。 - 定义源文件路径
src_file和目标文件路径dst_file。 - 使用
shutil.copy(src, dst)函数来拷贝文件。 - 捕获并处理可能的异常 (
Exception)，例如文件未找到或权限错误等。
2.2.1 运行脚本
-
将上述脚本保存为
cppgen -
修改脚本权限为可执行权限：
chmod +x cppgen -
在与
template同级目录中运行脚本，确保能够找到main.cpp.tmpl模板文件./cppgen
2.2.2 结果
运行脚本后，你将看到一个名为 main.cpp 的文件被创建，并且它包含上文的 C++ 源码。现在你可以使用 C++ 编译器（如 g++）来编译这个文件，并运行生成的可执行文件来查看信号捕获输出。例如：
g++ main.cpp -o main
./main
这将编译 main.cpp 并生成一个名为 main 的可执行文件，然后运行该文件并按下 Ctrl-C 终止运行，进程将捕获信号并打印以下内容：
^CCaught signal number 2 (Interrupt)
如果使用 kill <pid>（<pid> 为 main 的进程号，可通过 pgrep main 获取）指令，进程将捕获 SIGTERM 信号（值为 15），如下如示：
Caught signal number 15 (Terminated)
3 结语
在本文中展示了利用模板文件进行源码生成的机制与方法，同时也说明了模板文件在自动化源码生成工具中的重要作用。自动化源码生成工具通常利用模板引擎来生成代码，从而大大简化了开发和维护过程。
本章内容与 github 是进行联动的，对应的 tag 是 v1.1.0。关于 git tag 的用法与说明可以参考我的另一篇文章「git tag 用法」。
在下一章会介绍通过代替模板中的关键字来发挥模板文件的真正作用，自动化源码生成工具开发才算正式进入正题。敬请关注！