C++ 객체의 풍부한 API 바인딩을 스크립팅 언어로 구현하기

Core Concepts

C++ 객체의 대부분의 공개 속성과 메서드를 소비 환경(스크립팅 언어, 웹 클라이언트 등)에 노출하는 "풍부한 API"를 구현하는 방법을 제시한다.

Abstract

이 논문은 C++ 객체를 소비 환경에 노출하기 위해 Classdesc 시스템을 사용하여 REST 서비스와 Node.js API 모듈을 통해 JavaScript/TypeScript 환경으로 반사(reflection)하는 방법을 탐구한다.

C++ 공개 속성은 암시적인 setter/getter 메서드 쌍으로 매핑된다. C++ 메서드 오버로딩은 JavaScript의 동적 타입 특성을 활용하여 구현된다. TypeScript는 정적 타입 검사를 제공하여 더 안전한 스크립팅 코드를 작성할 수 있게 한다.

Python 바인딩도 구현되었지만, 기존 boost-python 라이브러리의 한계로 인해 저수준 Python C API를 사용하여 구현되었다.

빌드 시간 최적화를 위해 다양한 기술이 적용되었는데, 명시적 템플릿 인스턴스화, 템플릿 펼치기, 인자 수 감소 등의 기법이 사용되었다. 또한 Clang 컴파일러와 Mold 링커의 사용으로 빌드 속도가 크게 향상되었다.

Stats

C++ 객체의 공개 속성과 메서드를 소비 환경에 노출하는 "풍부한 API"를 구현하는 방법을 제시한다.
Classdesc 시스템을 사용하여 REST 서비스와 Node.js API 모듈을 통해 JavaScript/TypeScript 환경으로 C++ 객체를 반사(reflection)한다.
C++ 공개 속성은 암시적인 setter/getter 메서드 쌍으로 매핑된다.
C++ 메서드 오버로딩은 JavaScript의 동적 타입 특성을 활용하여 구현된다.
TypeScript는 정적 타입 검사를 제공하여 더 안전한 스크립팅 코드를 작성할 수 있게 한다.
Python 바인딩은 저수준 Python C API를 사용하여 구현되었다.
빌드 시간 최적화를 위해 명시적 템플릿 인스턴스화, 템플릿 펼치기, 인자 수 감소 등의 기법이 사용되었다.
Clang 컴파일러와 Mold 링커의 사용으로 빌드 속도가 크게 향상되었다.

Quotes

"A fat API exposes nearly all of a C++ object's public attributes and methods to a consuming environment, such as a scripting language, or web client."
"Obviously, reflection is required to expose C++ objects to a consuming layer like this — this paper explores using the Classdesc system to implement reflection of C++ objects into a JavaScript/TypeScript environment via a REST service, and also via a Node.js API module."
"The approach is quite general, and could be readily adapted to other language binding APIs, or even without an explicit binding API by means of a REST service that can be accessed with an HTTP client implementation."

Key Insights Distilled From

Fat API bindings of C++ objects into scripting languages

by Russell K. S... at arxiv.org 03-25-2024

https://arxiv.org/pdf/2403.14940.pdf

Deeper Inquiries

C++ 객체의 풍부한 API 바인딩을 다른 언어 환경(예: Java, C#)으로 확장하는 방법은 무엇일까?

C++ 객체의 풍부한 API를 다른 언어 환경으로 확장하는 방법은 주로 두 가지 방식으로 이루어집니다. 첫 번째 방법은 외부 언어와의 상호 작용을 위해 REST 서비스를 구축하는 것입니다. 이를 통해 C++ 객체의 속성과 메서드에 접근할 수 있으며, HTTP 요청을 통해 CRUD(Create, Read, Update, Delete) 작업을 수행할 수 있습니다. 두 번째 방법은 외부 언어에 맞는 바인딩 API를 구현하는 것입니다. 이를 통해 C++ 객체를 외부 언어로 직접 호출하고 상호 작용할 수 있습니다. 이러한 방법을 통해 C++ 객체의 풍부한 API를 다른 언어로 확장할 수 있습니다.

C++ 객체의 비공개 속성과 메서드를 안전하게 노출하는 방법은 무엇일까?

C++ 객체의 비공개 속성과 메서드를 안전하게 노출하기 위해서는 reflection(반사) 기술을 활용할 수 있습니다. reflection을 통해 C++ 객체의 내부 속성과 메서드에 접근할 수 있으며, 이를 외부 환경에 노출시킬 수 있습니다. 또한, REST 서비스나 바인딩 API를 통해 C++ 객체의 비공개 속성과 메서드를 안전하게 노출할 수 있습니다. 이를 통해 외부 환경에서도 C++ 객체의 기능을 활용할 수 있습니다.

C++ 객체의 풍부한 API 바인딩이 대규모 시스템 개발에 어떤 영향을 미칠 수 있을까?

C++ 객체의 풍부한 API 바인딩은 대규모 시스템 개발에 많은 영향을 미칠 수 있습니다. 먼저, 외부 언어와의 상호 작용이 용이해지므로 다양한 환경에서 C++ 객체를 활용할 수 있습니다. 이는 시스템의 확장성과 유연성을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 또한, 풍부한 API 바인딩을 통해 다른 팀원들이 C++ 객체를 더 쉽게 이해하고 활용할 수 있으며, 개발 생산성을 향상시킬 수 있습니다. 하지만, 이러한 확장은 보안과 안정성 측면에서 주의가 필요하며, 적절한 보안 조치와 테스트가 필요합니다.