7.1 the Pimpl Idiom

从一个简单的例子看起. 假设要设计一个Person类, 存储一些个人的信息. 除了常见的设计方式之外, 你可能还见过这样的定义: 

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struct Person
{
    std::string name;
    void greet();

    Person();
    ~Person();

    class PersonImpl;
    PersonImpl* impl;
}

为什么要这么设计?

类PersonImpl并不是在头文件中定义的, 而是在.cpp中定义的. 

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struct Person::PersonImpl
{
    void greet(Person* p);
}

Person::Person()
    : impl( new PersonImpl)
{}

Person::~Person() { delete impl; }

实现greet():

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void Person::greet()
{
    impl->greet(this);
}
void Person::PersonImpl::greet(Person* p)
{
    printf("hello %s", p->name.c_str());
}

这就是所谓Pimpl idiom.

三个好处:

  • 大部分类实现是被隐藏的. 可以对用户隐藏不需要暴露的信息.

  • 修改隐藏的Impl的数据成员不回损害二进制兼容性

  • 头文件只需要包含声明部分, 不需要包含实现内容. 如果需要在Person中增加一个vector<string>的私有成员, 你需要在Person.h中#include <vector>和<string> （这意味着所有使用person.h的文件都会包含这两个头文件）. 而如果将其放在impl中, 则只需要在.cpp中包含这两个文件, 不会影响头文件.

另一个副作用是这样会加快编译速度.

另外, Pimpl idiom是Bridge模式的好例子.

7.2 Bridge

看一些更通用的例子.

考虑我们有两个类: 一个几何形状类和一个将它们画出来的渲染类. 

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struct Renderer
{
    virtual void render_circle(float x, float y, float radius) = 0;
}
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struct VectorRenderer : Render
{
    void render_circle(float x, float y, float radius) override
    {
        cout << "Rasterizing circle of radius " << radius << endl;
    }
}

struct RasterRenderer : Render
{
    void render_circle(float x, float y, float radius) override
    {
        cout << "Drawing a vector circle of radius" << radius << endl;
    }
}

形状的基类Draw:

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struct Shape
{
protected:
    Renderer& renderer;
    Shape(Renderer& render) : renderer{renderer}{};
public:
    virtual void draw() = 0;
    virtual void resize(float factor)=0;
}

在这里, Shape中有一个到Renderer的引用. 这就是我们的Bridge要做的.

创建具体的Shape类:

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struct Circle : Shape
{
    float x,y,radius;
    void draw() override
    {
        renderer.render_circle(x,y,radius);
    }

    void resize(float factor) override
    {
        radius *= factor;
    } 

    Circle(Renderer& renderer, float x, float y, float radius)
        : Shape{render}, x{x}, y{y}, radius{radius}
    {
    }
};

使用 :

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RasterRenderer rr;
Circle raster_circle{ rr, 5, 5, 5};
raster_circle.draw();
raster_circle.resize(2);
raster_circle.draw();

7.3 总结

很简单, 没有啥好说额.