[发明专利]一种跨平台的ABI兼容C++组件框架的实现方法

说明书

本申请实施例提供一种跨平台的ABI兼容C++组件框架的实现方法，该方法提出采用现代C++实现的跨平台(即与操作系统无关)的ABI兼容组件框架。该ABI兼容组件框架采用布局稳定的ABI接口类型为基础，构建专有类型系统，然后构建该专有系统中的ABI接口类型与实现函数之间的对应关系，根据该对应关系，操作系统中的编译器在对C++程序进行编译时根据该对应关系调用ABI接口类型的函数。ABI接口类型具有稳定性，使用期构建底层系统，再将其与C++程序中的函数相关联，使得在不同版本的编译器生成的可执行文件中的布局是不变的，也即他们是兼容的。

技术领域

本发明实施例涉及计算机技术领域，具体涉及一种跨平台的ABI兼容C++组件框架的实现方法。

背景技术

C++的ABI(Application Binary Interface——C++应用程序二进制接口)定义了C++语言和操作系统间调用的低级别接口规范。它描述了一个数据类型的内存布局、导出符号和调用约定。ABI兼容指的是，两种不同版本的C++编译器编译同样的代码，生成的可执行文件互相兼容，可以被第三方正确调用而无需以第三方的配置环境重新编译源代码。由于各大厂商提供的C++标准库实现几乎不兼容，导致不同厂商、不同版本的C++编译器编译同样代码生成的可执行文件ABI不兼容。这成为业内饱受诟病的问题。

针对这个问题，目前各大主流操作系统有自己的解决方案。一是windows操作系统，微软公司在windows操作系统内提供了一个兼容的包装层--COM(Component ObjectModel，组件对象模型)，这是一个针对C++语言的兼容性框架，若遵守该框架的协定编写C++程序则编译出的可执行文件在Windows操作系统下是ABI兼容的，无需担心不同版本的编译器的兼容性问题；二是GNU/Linux操作系统，GNU的GCC编译器及LLVM的clang编译器，遵守Itaninum ABI规范。它在一定的编译器大版本范围内，保持了C++标准库的ABI稳定性，这样也在一定程度上解决了ABI兼容性的问题。

但是，上述两种方式还存在如下问题：一是复杂性较高，Windows为了规避ABI兼容性问题，要求用户必须使用复杂的COM框架，这样就无法使用标准的C++类型作为对外接口，丧失了C++语言的部分功能。二是非跨平台，现有方案在Windows操作系统等主流系统采用各自的平台相关方案，导致同一个类库在不同操作系统需分别编写对外接口，增加了一倍的工作量。三是操作系统耦合性强，现有方案在Windows操作系统必须大量使用Windows系统API，很难利用纯C++语言实现全部功能，不利于开源项目及跨平台项目的研发。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种跨平台的ABI兼容C++组件框架的实现方法，该方法提出采用现代C++实现的跨平台(即与操作系统无关)的ABI兼容组件框架。该ABI兼容组件框架采用布局稳定的ABI接口类型为基础，构建专有类型系统，然后构建该专有系统中的ABI接口类型与实现函数之间的对应关系，根据该对应关系，操作系统中的编译器在对C++程序进行编译时根据该对应关系调用ABI接口类型的函数。ABI接口类型具有稳定性，使用期构建底层系统，再将其与C++程序中的函数相关联，使得在不同版本的编译器生成的可执行文件中的布局是不变的，也即他们是兼容的。其具体技术方案如下：

根据本发明实施例提供的一种跨平台的ABI兼容C++组件框架的实现方法，包括步骤：

以泛型ABI接口类型为基础，构建底层专有ABI接口类型系统；其中，所述ABI接口类型包括纯虚函数，所述纯虚函数的参数均为基本类型；

将所述ABI接口类型系统中ABI接口类型的函数与C++程序对应实现类型中成员函数进行静态绑定；

调用C++程序对应实现类型中相应函数时，通过所述静态绑定的关系，导出所述ABI接口类型。

进一步的，所述底层专有ABI接口类型系统的构建包括步骤：