在用C++寫(xiě)要導(dǎo)出類(lèi)的庫(kù)時(shí)，我們經(jīng)常只想暴露接口，而隱藏類(lèi)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。也就是說(shuō)我們提供的頭文件里只提供要暴露的公共成員函數(shù)的聲明，類(lèi)的其他所有信息都不會(huì)在這個(gè)頭文件里面顯示出來(lái)。這個(gè)時(shí)候就要用到接口與實(shí)現(xiàn)分離的技術(shù)。
下面用一個(gè)最簡(jiǎn)單的例子來(lái)說(shuō)明。
類(lèi)ClxExp是我們要導(dǎo)出的類(lèi)，其中有一個(gè)私有成員變量是ClxTest類(lèi)的對(duì)象，各個(gè)文件內(nèi)容如下：
lxTest.h文件內(nèi)容：
class ClxTest
{
public:
ClxTest();
virtual ~ClxTest();
void DoSomething();
}; |
lxTest.cpp文件內(nèi)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文件內(nèi)容：
#include "lxTest.h"
class ClxExp
{
public:
ClxExp();
virtual ~ClxExp();
void DoSomething();
private:
ClxTest m_lxTest;
void lxTest();
}; |
lxExp.cpp文件內(nèi)容：
#include "lxExp.h"
ClxExp::ClxExp()
{}
ClxExp::~ClxExp()
{}
// 其實(shí)該方法在這里并沒(méi)有必要，我這樣只是為了說(shuō)明調(diào)用關(guān)系
void ClxExp::lxTest()
{
m_lxTest.DoSomething();
}
void ClxExp::DoSomething()
{
lxTest();
} |
為了讓用戶(hù)能使用我們的類(lèi)ClxExp，我們必須提供lxExp.h文件，這樣類(lèi)ClxExp的私有成員也暴露給用戶(hù)了。而且，僅僅提供lxExp.h文件是不夠的，因?yàn)閘xExp.h文件include了lxTest.h文件，在這種情況下，我們還要提供lxTest.h文件。那樣ClxExp類(lèi)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)就全暴露給用戶(hù)了。另外，當(dāng)我們對(duì)類(lèi)ClxTest做了修改（如添加或刪除一些成員變量或方法）時(shí)，我們還要給用戶(hù)更新lxTest.h文件，而這個(gè)文件是跟接口無(wú)關(guān)的。如果類(lèi)ClxExp里面有很多像m_lxTest那樣的對(duì)象的話，我們就要給用戶(hù)提供N個(gè)像lxTest.h那樣的頭文件，而且其中任何一個(gè)類(lèi)有改動(dòng)，我們都要給用戶(hù)更新頭文件。還有一點(diǎn)就是用戶(hù)在這種情況下必須進(jìn)行重新編譯！
上面是非常小的一個(gè)例子，重新編譯的時(shí)間可以忽略不計(jì)。但是，如果類(lèi)ClxExp被用戶(hù)大量使用的話，那么在一個(gè)大項(xiàng)目中，重新編譯的時(shí)候我們就有時(shí)間可以去喝杯咖啡什么的了。當(dāng)然上面的種種情況不是我們想看到的！你也可以想像一下用戶(hù)在自己程序不用改動(dòng)的情況下要不停的更新頭文件和編譯時(shí)，他們心里會(huì)罵些什么。其實(shí)對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，他們只關(guān)心類(lèi)ClxExp的接口DoSomething()方法。那我們?cè)趺床拍苤槐┞额?lèi)ClxExp的DoSomething()方法而不又產(chǎn)生上面所說(shuō)的那些問(wèn)題呢？答案就是－－接口與實(shí)現(xiàn)的分離。我可以讓類(lèi)ClxExp定義接口，而把實(shí)現(xiàn)放在另外一個(gè)類(lèi)里面。下面是具體的方法：
首先，添加一個(gè)實(shí)現(xiàn)類(lèi)ClxImplement來(lái)實(shí)現(xiàn)ClxExp的所有功能。注意：類(lèi)ClxImplement有著跟類(lèi)ClxExp一樣的公有成員函數(shù)，因?yàn)樗麄兊慕涌谝耆恢隆?br />
lxImplement.h文件內(nèi)容：
#include "lxTest.h"
class ClxImplement
{
public:
ClxImplement();
virtual ~ClxImplement();
void DoSomething();
private:
ClxTest m_lxTest;
void lxTest();
}; |
lxImplement.cpp文件內(nèi)容：
#include "lxImplement.h"
ClxImplement::ClxImplement()
{}
ClxImplement::~ClxImplement()
{}
void ClxImplement::lxTest()
{
m_lxTest.DoSomething();
}
void ClxImplement::DoSomething()
{
lxTest();
} |
然后，修改類(lèi)ClxExp。
修改后的lxExp.h文件內(nèi)容：
// 前置聲明
class ClxImplement;
class ClxExp
{
public:
ClxExp();
virtual ~ClxExp();
void DoSomething();
private:
// 聲明一個(gè)類(lèi)ClxImplement的指針，不需要知道類(lèi)ClxImplement的定義
ClxImplement *m_pImpl;
}; |
修改后的lxExp.cpp文件內(nèi)容：
// 在這里包含類(lèi)ClxImplement的定義頭文件
#include "lxImplement.h"
ClxExp::ClxExp()
{
m_pImpl = new ClxImplement;
}
ClxExp::~ClxExp()
{
delete m_pImpl;
}
void ClxExp::DoSomething()
{
m_pImpl->DoSomething();
} |
通過(guò)上面的方法就實(shí)現(xiàn)了類(lèi)ClxExp的接口與實(shí)現(xiàn)的分離。請(qǐng)注意兩個(gè)文件中的注釋。類(lèi)ClxExp里面聲明的只是接口而已，而真正的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)被隱藏到了類(lèi)ClxImplement里面。為了能在類(lèi)ClxExp中使用類(lèi)ClxImplement而不include頭文件lxImplement.h，就必須有前置聲明class ClxImplement，而且只能使用指向類(lèi)ClxImplement對(duì)象的指針，否則就不能通過(guò)編譯。
在發(fā)布庫(kù)文件的時(shí)候，我們只需給用戶(hù)提供一個(gè)頭文件lxExp.h就行了，不會(huì)暴露類(lèi)ClxExp的任何實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。而且我們對(duì)類(lèi)ClxTest的任何改動(dòng)，都不需要再給用戶(hù)更新頭文件（當(dāng)然，庫(kù)文件是要更新的，但是這種情況下用戶(hù)也不用重新編譯！）。這樣做還有一個(gè)好處就是，可以在分析階段由系統(tǒng)分析員或者高級(jí)程序員來(lái)先把類(lèi)的接口定義好，甚至可以把接口代碼寫(xiě)好（例如上面修改后的lxExp.h文件和lxExp.cpp文件），而把類(lèi)的具體實(shí)現(xiàn)交給其他程序員開(kāi)發(fā)。