体验C++中接口与实现分离的技术
2008-03-08 22:01:07 来源:WEB开发网 闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻鐔兼⒒鐎靛壊妲紒鐐劤缂嶅﹪寮婚悢鍏尖拻閻庨潧澹婂Σ顔剧磼閻愵剙鍔ょ紓宥咃躬瀵鎮㈤崗灏栨嫽闁诲酣娼ф竟濠偽i鍓х<闁绘劦鍓欓崝銈囩磽瀹ュ拑韬€殿喖顭烽幃銏ゅ礂鐏忔牗瀚介梺璇查叄濞佳勭珶婵犲伣锝夘敊閸撗咃紲闂佺粯鍔﹂崜娆撳礉閵堝洨纾界€广儱鎷戦煬顒傗偓娈垮枛椤兘骞冮姀銈呯閻忓繑鐗楃€氫粙姊虹拠鏌ュ弰婵炰匠鍕彾濠电姴浼i敐澶樻晩闁告挆鍜冪床闂備浇顕栭崹搴ㄥ礃閿濆棗鐦遍梻鍌欒兌椤㈠﹤鈻嶉弴銏犵闁搞儺鍓欓悘鎶芥煛閸愩劎澧曠紒鈧崘鈹夸簻闊洤娴烽ˇ锕€霉濠婂牏鐣洪柡灞诲妼閳规垿宕卞▎蹇撴瘓缂傚倷闄嶉崝搴e垝椤栫偛桅闁告洦鍨扮粻鎶芥倵閿濆簼绨藉ù鐘荤畺濮婃椽妫冨☉娆愭倷闁诲孩鐭崡鎶芥偘椤曗偓瀹曞爼顢楁径瀣珫婵犳鍣徊鍓р偓绗涘洤绠查柛銉墮閽冪喖鏌i弬鎸庢喐闁荤喎缍婇弻娑⑩€﹂幋婵囩亪濡炪値鍓欓悧鍡涒€旈崘顔嘉ч幖绮光偓鑼嚬缂傚倷绶¢崰妤呭箰閹间焦鍋╅柣鎴f绾偓闂佺粯鍔曠粔闈浳涢崘顔兼槬闁逞屽墯閵囧嫰骞掗幋婵愪紑閻庤鎸风粈渚€鍩為幋锔藉亹闁圭粯甯╂导鈧紓浣瑰劤瑜扮偟鍒掑▎鎾宠摕婵炴垶鐭▽顏堟煙鐟欏嫬濮囨い銉︾箞濮婃椽鏌呴悙鑼跺濠⒀傚嵆閺岀喖鎼归锝呯3闂佹寧绻勯崑娑㈠煘閹寸姭鍋撻敐搴樺亾椤撴稒娅婇柡灞界У濞碱亪骞忕仦钘夊腐闂備焦鐪归崐鏇㈠箠閹邦喗顫曢柟鎯х摠婵挳鏌涢幘鏉戠祷闁告挸宕—鍐Χ閸℃浠搁梺鑽ゅ暱閺呮盯鎮鹃悜钘壩ㄧ憸澶愬磻閹剧粯鏅查幖绮瑰墲閻忓秹姊虹紒妯诲鞍婵炲弶锕㈡俊鐢稿礋椤栨氨鐤€闂傚倸鐗婄粙鎰姳閼测晝纾藉ù锝堟閻撴劖鎱ㄥΟ绋垮婵″弶鍔欓獮妯兼嫚閼碱剦妲伴梻浣稿暱閹碱偊宕愭繝姣稿洭寮舵惔鎾存杸濡炪倖姊婚妴瀣啅閵夛负浜滄い鎾跺仜濡插鏌i敐鍥у幋妤犵偞甯¢獮瀣籍閳ь剟鎮楁繝姘拺閻熸瑥瀚崕妤呮煕濡 鍋撻悢鎻掑緧婵犵數濮烽弫鍛婃叏閻戣棄鏋侀柛娑橈攻閸欏繑銇勯幘鍗炵仼缁炬儳顭烽弻鐔煎礈瑜忕敮娑㈡煃闁垮鐏﹂柕鍥у楠炴帡宕卞鎯ь棜缂傚倸鍊风粈渚€藝闁秴鏋佸┑鐘虫皑瀹撲線鏌涢埄鍐姇闁稿﹦鍏橀弻娑樷攽閸℃浼€濡炪倖姊归崝鏇㈠煘閹达附鍊婚柛銉㈡櫇鏍¢梻浣告啞閹稿鎮烽敂鐣屸攳濠电姴娲﹂崵鍐煃閸濆嫬鏆熼柨娑欑矒濮婇缚銇愰幒鎴滃枈闂佸憡鐟ユ鎼佸煝閹炬枼鍫柛顐ゅ枔閸樻悂鏌h箛鏇炰户缁绢厼鐖煎畷鎴﹀箻鐠囪尙鐤€婵炶揪绲介幉锟犲磹椤栫偞鈷戠痪顓炴噹娴滃綊鎮跺☉鏍у姦闁糕斁鍋撳銈嗗笒閸燁偊鎯冨ú顏呯厸濞达絽婀辨晶顏堟煃鐟欏嫬鐏撮柟顔界懇瀵爼骞嬮悩杈敇闂傚倷绀佸﹢杈ㄧ仚闂佺濮ょ划搴ㄥ礆閹烘绫嶉柛顐ゅ枎娴犺櫣绱撴担鍓插創妞ゆ洘濞婇弫鍐磼濞戞艾骞堥梻浣告惈濞层垽宕濆畝鍕€堕柣妯肩帛閻撴洟鏌熼懜顒€濡煎ù婊勫劤閳规垿鏁嶉崟顐℃澀闂佺ǹ锕ラ悧鐘茬暦濠靛鏅濋柍褜鍓熼垾锕傚锤濡も偓閻掑灚銇勯幒宥堝厡缂佺姴澧介埀顒€鍘滈崑鎾斥攽閻樿京绐旈柛瀣殔閳规垿顢欑涵鐑界反濠电偛鎷戠徊鍨i幇鏉跨闁瑰啿纾崰鎾诲箯閻樼粯鍤戦柤绋跨仛濮f劙姊婚崒姘偓鐑芥嚄閼哥數浠氭繝鐢靛仜椤曨參宕楀Ο渚殨妞ゆ劑鍊栫€氭氨鈧懓澹婇崰鏍р枔閵婏妇绡€闁汇垽娼ф牎缂佺偓婢樼粔鐟邦嚕閺屻儱绠甸柟鐑樼箘閸炵敻鏌i悩鐑橆仩閻忓繈鍔岄蹇涘Ψ瑜夐崑鎾舵喆閸曨剙纰嶅┑鈽嗗亝缁诲倿锝炶箛娑欐優闁革富鍘鹃敍婊冣攽閳藉棗鐏犻柟纰卞亰閿濈偛顓奸崶鈺冿紳婵炶揪缍侀ˉ鎾诲礉瀹ュ鐓欑紒瀣仢閺嗛亶鏌i敐鍥у幋妤犵偛顑夐弫鍐焵椤掑倻涓嶅┑鐘崇閸嬶綁鏌涢妷鎴濆暟妤犲洭鎮楃憴鍕碍缂佸鎸抽垾鏃堝礃椤斿槈褔鏌涢埄鍏狀亪妫勫鍥╃=濞达絽澹婇崕鎰版煕閵娿儱顣崇紒顔碱儏椤撳吋寰勭€n亖鍋撻柨瀣ㄤ簻闁瑰搫绉堕ˇ锔锯偓娈垮枛閻忔繈鍩為幋锕€鐓¢柛鈩冾殘娴狀垶姊洪崨濠庣劶闁告洦鍙庡ú鍛婁繆閵堝繒鍒伴柛鐕佸灦瀹曟劙宕归锝呭伎濠碘槅鍨抽崢褎绂嶆ィ鍐╁€垫慨妯煎亾鐎氾拷

核心提示:在用C++写要导出类的库时,我们经常只想暴露接口,体验C++中接口与实现分离的技术,而隐藏类的实现细节,也就是说我们提供的头文件里只提供要暴露的公共成员函数的声明,可以在分析阶段由系统分析员或者高级程序员来先把类的接口定义好,甚至可以把接口代码写好(例如上面修改后的lxExp.h文件和lxExp.cpp文件),类的其他
在用C++写要导出类的库时,我们经常只想暴露接口,而隐藏类的实现细节。也就是说我们提供的头文件里只提供要暴露的公共成员函数的声明,类的其他所有信息都不会在这个头文件里面显示出来。这个时候就要用到接口与实现分离的技术。
下面用一个最简单的例子来说明。
类ClxEXP是我们要导出的类,其中有一个私有成员变量是ClxTest类的对象,各个文件内容如下:
lxTest.h文件内容:
class ClxTest
{
public:
ClxTest();
virtual ~ClxTest();
void DoSomething();
};
lxTest.cpp文件内容:
#include "lxTest.h"
#include <iostream>
using namespace std;
ClxTest::ClxTest()
{}
ClxTest::~ClxTest()
{}
void ClxTest::DoSomething()
{
cout << "Do something in class ClxTest!" << endl;
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
lxExp.h文件内容:
#include "lxTest.h"
class ClxExp
{
public:
ClxExp();
virtual ~ClxExp();
void DoSomething();
PRivate:
ClxTest m_lxTest;
void lxTest();
};
lxExp.cpp文件内容:
#include "lxExp.h"
ClxExp::ClxExp()
{}
ClxExp::~ClxExp()
{}
// 其实该方法在这里并没有必要,我这样只是为了说明调用关系
void ClxExp::lxTest()
{
m_lxTest.DoSomething();
}
void ClxExp::DoSomething()
{
lxTest();
}
为了让用户能使用我们的类ClxExp,我们必须提供lxExp.h文件,这样类ClxExp的私有成员也暴露给用户了。而且,仅仅提供lxExp.h文件是不够的,因为lxExp.h文件include了lxTest.h文件,在这种情况下,我们还要提供lxTest.h文件。那样ClxExp类的实现细节就全暴露给用户了。另外,当我们对类ClxTest做了修改(如添加或删除一些成员变量或方法)时,我们还要给用户更新lxTest.h文件,而这个文件是跟接口无关的。假如类ClxExp里面有很多像m_lxTest那样的对象的话,我们就要给用户提供N个像lxTest.h那样的头文件,而且其中任何一个类有改动,我们都要给用户更新头文件。还有一点就是用户在这种情况下必须进行重新编译!
上面是非常小的一个例子,重新编译的时间可以忽略不计。但是,假如类ClxExp被用户大量使用的话,那么在一个大项目中,重新编译的时候我们就有时间可以去喝杯咖啡什么的了。当然上面的种种情况不是我们想看到的!你也可以想像一下用户在自己程序不用改动的情况下要不停的更新头文件和编译时,他们心里会骂些什么。其实对用户来说,他们只关心类ClxExp的接口DoSomething()方法。那我们怎么才能只暴露类ClxExp的DoSomething()方法而不又产生上面所说的那些问题呢?答案就是--接口与实现的分离。我可以让类ClxExp定义接口,而把实现放在另外一个类里面。下面是具体的方法:
首先,添加一个实现类ClxImplement来实现ClxExp的所有功能。注重:类ClxImplement有着跟类ClxExp一样的公有成员函数,因为他们的接口要完全一致。
lxImplement.h文件内容:
#include "lxTest.h"
class ClxImplement
{
public:
ClxImplement();
virtual ~ClxImplement();
void DoSomething();
private:
ClxTest m_lxTest;
void lxTest();
};
lxImplement.cpp文件内容:
#include "lxImplement.h"
ClxImplement::ClxImplement()
{}
ClxImplement::~ClxImplement()
{}
void ClxImplement::lxTest()
{
m_lxTest.DoSomething();
}
void ClxImplement::DoSomething()
{
lxTest();
}
然后,修改类ClxExp。
修改后的lxExp.h文件内容:
// 前置声明
class ClxImplement;
class ClxExp
{
public:
ClxExp();
virtual ~ClxExp();
void DoSomething();
private:
// 声明一个类ClxImplement的指针,不需要知道类ClxImplement的定义
ClxImplement *m_pImpl;
};
修改后的lxExp.cpp文件内容:
// 在这里包含类ClxImplement的定义头文件
#include "lxImplement.h"
ClxExp::ClxExp()
{
m_pImpl = new ClxImplement;
}
ClxExp::~ClxExp()
{
delete m_pImpl;
}
void ClxExp::DoSomething()
{
m_pImpl->DoSomething();
}
通过上面的方法就实现了类ClxExp的接口与实现的分离。请注重两个文件中的注释。类ClxExp里面声明的只是接口而已,而真正的实现细节被隐藏到了类ClxImplement里面。为了能在类ClxExp中使用类ClxImplement而不include头文件lxImplement.h,就必须有前置声明class ClxImplement,而且只能使用指向类ClxImplement对象的指针,否则就不能通过编译。
在发布库文件的时候,我们只需给用户提供一个头文件lxExp.h就行了,不会暴露类ClxExp的任何实现细节。而且我们对类ClxTest的任何改动,都不需要再给用户更新头文件(当然,库文件是要更新的,但是这种情况下用户也不用重新编译!)。这样做还有一个好处就是,可以在分析阶段由系统分析员或者高级程序员来先把类的接口定义好,甚至可以把接口代码写好(例如上面修改后的lxExp.h文件和lxExp.cpp文件),而把类的具体实现交给其他程序员开发。
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